Австрийская команда разработала новую систему управления батареями для обнаружения повреждений аккумуляторов

Репортаж от Wedoany，Австрийские исследователи разработали новую систему управления батареями (BMS), способную выявлять скрытые повреждения внутри аккумуляторов электромобилей и отслеживать процесс старения, с целью повышения безопасности, производительности и срока службы. Технология создана в рамках финансируемого ЕС проекта Nemo, в котором участвуют Технический университет Граца (TU Graz), Свободный университет Брюсселя (Vrije Universiteit Brussel) и несколько промышленных компаний.

В настоящее время распространённые BMS в основном контролируют напряжение, ток и температуру, полагаясь на внешние вычисления для оценки состояния здоровья аккумулятора, что часто затрудняет своевременное выявление внутренних повреждений или старения отдельных элементов. Новая система преодолевает это ограничение с помощью алгоритмов и моделей, позволяя самостоятельно идентифицировать неисправности, отслеживать деградацию элементов и при необходимости указывать на необходимость обслуживания.

Повышение возможностей обнаружения безопасности является одной из ключевых целей проекта. Кристоф Дриссен из Института безопасности транспортных средств Технического университета Граца отметил, что система управления батареями имеет решающее значение для обеспечения более безопасной и устойчивой работы электромобилей. Для обучения системы в лабораторных испытаниях исследователи намеренно создавали повреждения аккумуляторов, например, имитируя лёгкие столкновения при парковке с помощью механической деформации, и на основе этих данных разработали алгоритмы, способные распознавать аналогичные повреждения в реальных аккумуляторах.

Система использует сенсорную технологию электрохимической импедансной спектроскопии (EIS), которая напрямую измеряет внутреннее сопротивление элементов, обходя внешние оценки и получая информацию о состоянии непосредственно изнутри аккумулятора. Исследователи отмечают, что этот дополнительный уровень мониторинга позволяет выявлять повреждённые элементы на более ранней стадии, снижая риски безопасности и позволяя организовать обслуживание до того, как проблема усугубится. Дриссен считает, что если BMS сможет как можно раньше распознавать неисправности и повреждения отдельных элементов, многих опасностей можно будет избежать.

В области мониторинга старения команда Технического университета Граца построила модель, прогнозирующую изменения объёма элементов в циклах заряда-разряда. Чрезмерное расширение увеличивает механическое давление внутри аккумуляторного блока, что может привести к трещинам, деформации, внутренним коротким замыканиям и резкому повышению температуры. Параллельно исследователи из Свободного университета Брюсселя разработали другую модель для отслеживания изменений старения и срока службы внутри элементов. Команда утверждает, что существующие тесты обычно показывают лишь потерю ёмкости по сравнению с исходным состоянием, тогда как новая модель способна раскрыть больше внутренних изменений в элементах в процессе старения, предоставляя ориентиры для оптимизации производительности, срока службы и безопасности.

Несмотря на расширенные функции, исследователи отмечают, что улучшенная BMS не приведёт к значительному увеличению объёма или веса существующих систем. В настоящее время создан демонстратор на уровне модуля аккумулятора, и последующие проекты будут направлены на продвижение этой технологии к промышленному применению. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Power Source.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com