Как повысить производительность батареи 🔋 электромобиля в холодную погоду?

Исследователи из штата Пенсильвания вместе с коллегой из EC Power разработали новую стратегию управления, которая может быстро восстановить мощность батарей электромобилей и обеспечить их полную регенерацию при движении при температуре до −40° C. Стратегия предполагает нагревание батареи во время рекуперативного торможения и в выключенном состоянии электромобиля.

В статье «Быстрое восстановление характеристик батареи электромобиля во время движения при низких температурах», опубликованной в издании «Источники энергии», Гуаншэн Чжан и его коллеги сообщают, что метод восстановления батарей при низкой температуре работает и значительно увеличивает запас хода. Исследователи продемонстрировали 49%-ное улучшение в диапазоне при −40° C при симулятивных тестах вождения US06. Команда предполагает, что интеллектуальные батареи со встроенным датчиком/приводом могут значительно улучшить свои характеристики работы в холодную погоду.

Снижению температуры литий-ионных аккумуляторов в холодную погоду способствует несколько условий — когда рекуперативное торможение ограничено или полностью отключено при низких температурах, а также, когда наблюдаются значительные потери мощности из-за медленной диффузии, пониженной проводимости электролита и повышенной стойкости к твердому электролиту (SEI) при низких температурах.

Усилия по увеличению мощности батареи при низких температурах включают в себя переплав электролитов, гибридизацию аккумуляторов с мощными суперконденсаторами и предварительный нагрев батарей перед вождением, что является медленным и неудобным.

Стратегия управления, которая может быстро восстановить мощность батареи электромобиля во время движения, без предварительного нагрева © chargedevs.com

Команда исследователей использовала самонагревающиеся литий-ионные аккумуляторные батареи NCM с двумя встроенными никелевыми пленками. Один конец никелевой фольги соединен с отрицательной клеммой ячейки, в то время как другой конец клеммы выходит из ячейки для активизации ее работы. Переключатель помещается между положительным и активирующим терминалами. Когда переключатель включен, ячейка работает в режиме нагрева: высокий ток проходит через никелевую фольгу и быстро генерирует тепло. Когда переключатель выключен, ячейка работает как обычная ячейка.

Специальные датчики могут активировать самонагрев батареи во время торможения и при выключенном состоянии электромобиля, тем самым не ставя под угрозу поступление питания от батареи. Это позволяет полностью восстановить энергию рекуперативного торможения и увеличить использование имеющейся энергии даже при низких температурах.

Исследователи показали, что поступление и сохранение 90% энергии батарей при температуре от −20°C до 40°C возможно, а значит в скором будущем могут появится новые характеристики и критерии для определения запаса хода электромобилей.

По материалам: chargedevs.com. Подготовил: hevcars.com.ua