Vokietijos tyrimų organizacija „Fraunhofer“ pristatė naujovišką naują metodą, kaip realiu laiku įvertinti elektrinių transporto priemonių (EV) akumuliatorių būklę – plėtrą, kuri galėtų sudaryti sąlygas optimizuoti akumuliatorių valdymą, taip pat padaryti juos saugesnius ir pratęsti jų gyvenimo trukmę.
Naująjį metodą sukūrė Fraunhoferio gamybos technologijos ir pažangių medžiagų institutas (IFAM), vienas iš daugiau nei 70 institutų, sudarančių „Fraunhofer“ grupę, ir kuria toliau techniką, vadinamą varžos spektroskopija.
Varžybos spektroskopija yra pats informatyviausias metodas, kaip išmatuoti akumuliatoriaus talpą ir įkrovos būseną (SOC), ir suteikia informacijos, skirtą nustatyti akumuliatoriaus sveikatos būklę (SOH) ir saugos būklę.
Tačiau varžos spektroskopija anksčiau buvo ilgas procesas ir buvo įmanoma tik tada, kai akumuliatorius yra ramybės būsenoje, tai reiškia, kad ji gali užtrukti iki 20 minučių, kol duomenys bus paruošti ir prieinami.
Fraunhoferio Ifamo tyrėjai sako, kad dabar jie sugebėjo sukurti tai, ką jie vadina „dinamine varžos spektroskopija“, kuri leidžia apskaičiuoti matavimus, susijusius su akumuliatoriaus būsenu veikimo metu, tuo pačiu atlikdami matavimus realiu laiku.
Šis metodas gali būti naudojamas ant ličio jonų baterijų, taip pat kietojo kūno, natrio jonų ar ličio sulfuro baterijų ir galbūt net būsimų technologijų.
Pasak Fraunhoferio Ifamo, informacija, gauta naudojant dinaminės varžos spektroskopiją, „apima daug daugiau nei paprasti duomenys apie įkrovos talpą ar likusią darbo laiką“ ir gali pateikti „išsamų, tikslų ir gilų vaizdą, kas vyksta akumuliatoriaus viduje“ ir leidžia „numatyti akumuliatoriaus galimą gyvenimo trukmę“.
Informacija, kurią galima rasti iš dinaminės varžos spektroskopijos, lengvai viršija šiuo metu prieinamą informaciją apie akumuliatoriaus įkrovimo būseną, kuri paprastai įtraukiama į EVS elektroniką.
Dinaminės varžos spektroskopija perdengia daugiabučio testo signalą ant akumuliatoriaus iškrovimo ar įkrovimo srovės, todėl galima padaryti išvadas dėl tam tikrų komponentų ar procesų būklės akumuliatoriuje.
Atsakymo signalas iš dabartinės ir įtampos matuojamas iki vieno milijono kartų per sekundę, visi duomenys patenka į kartu veikiančią duomenų apdorojimo sistemą, kuri informuoja programinės įrangos programą, nes ji apskaičiuoja varžos verčių raidą, todėl ji gali nustatyti atitinkamos akumuliatoriaus elemento būseną.
Tyrėjai taip pat sukūrė algoritmus, kurie palengvina rezultatus realiuoju laiku iš didžiulio rinkimo duomenų kiekio.
Akumuliatorių valdymo sistema, galinti integruoti realaus laiko varžos duomenis, teoriškai galės užsiregistruoti, kai, pavyzdžiui, vairuojant ląstelė bus perkaista vietoje, o vėliau išjungiama ta ląstelė arba sumažina galią.
Tai išvengia įprastų temperatūros jutiklių, esančių akumuliatoriaus elemento išorėje, poreikius ir kurie užregistruoja šilumines problemas potencialiai brangiai kainuojančiu ir pavojingu delsimu.
Ta pati technologija taip pat galėtų padėti įkrauti EV, o tai padės nuspręsti, kad reikia greitai įkrauti ar įkrauti lėtesnį, tačiau sumažina akumuliatoriaus susidėvėjimą.
Toks akumuliatoriaus būklės stebėjimas realiuoju laiku taip pat galėtų atrakinti baterijų galimybę būti naudojamos pagal saugos scenarijus, taip pat galėtų būti naudojama atsinaujinančios energijos tiekėjams, tokiems kaip vėjo ir saulės ūkiai.
„Pirmiausia, dinaminės varžos spektroskopija atveria naujas galimybes optimizuoti akumuliatorių valdymą ir taip išplėsti akumuliatorių eksploatavimo laiką“, – teigė projekto vadovas Hermannas Pleteitas.
„Tai taip pat atveria kelią, kad šios baterijos būtų naudojamos svarbiausiose saugos srityse.
„Pvz., Tokios rūšies sistemas būtų galima naudoti, pavyzdžiui,„ Ecofriencal Electric Aircraft “. Šiuo metu ši rinka yra pradinėje stadijoje. O laivybos pramonė taip pat signalizuoja apie šią technologiją.”
Joshua S. Hill yra Melburno žurnalistas, daugiau nei 15 metų rašantis apie klimato pokyčius, švarias technologijas ir elektrines transporto priemones. Jis praneša apie elektrines transporto priemones ir švarias atnaujinimo ekonomikos ir varomosios technologijas nuo 2012 m. Jo pageidaujamas transporto būdas yra jo kojos.
