Νέα μπαταρία που «μιλάει»!

Μια σημαντική τεχνολογική εξέλιξη από τη Γερμανία, μπορεί να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο παρακολουθούνται οι μπαταρίες των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Ερευνητές ανέπτυξαν μια καινοτόμα λύση, που επιτρέπει στην ίδια την μπαταρία να μεταδίδει πληροφορίες για την εσωτερική της κατάσταση, χωρίς την ανάγκη επιπλέον καλωδίων και πολύπλοκων συστημάτων αισθητήρων.

Η νέα τεχνολογία, η οποία χαρακτηρίζεται ως «ομιλούσα μπαταρία», υπόσχεται μεγαλύτερη ασφάλεια, χαμηλότερο κόστος παραγωγής και καλύτερη αξιοποίηση του διαθέσιμου χώρου στο εσωτερικό των κυψελών. Πρόκειται για μια εξέλιξη που μπορεί να παίξει σημαντικό ρόλο στην επόμενη γενιά ηλεκτρικών αυτοκινήτων και συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.

Μπαταρίες που παρακολουθούν μόνες τους την κατάστασή τους

Η καινοτομία προέρχεται από ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Christian-Albrechts του Κιέλου (CAU) στη Γερμανία. Οι επιστήμονες δημιούργησαν ένα σύστημα που επιτρέπει στη μπαταρία να «επικοινωνεί» με τα ηλεκτρονικά ελέγχου του αυτοκινήτου, μεταφέροντας κρίσιμες πληροφορίες, για την κατάσταση στο εσωτερικό της.

Μέχρι σήμερα, τα περισσότερα συστήματα διαχείρισης μπαταριών (BMS) χρειάζονται ξεχωριστές καλωδιώσεις και αισθητήρες για τη συλλογή δεδομένων. Αυτό αυξάνει την πολυπλοκότητα, το κόστος και τον απαιτούμενο χώρο, μέσα στο πακέτο μπαταριών.

Η νέα λύση καταργεί αυτή την ανάγκη, καθώς χρησιμοποιεί τις ήδη υπάρχουσες ηλεκτρικές γραμμές που μεταφέρουν ενέργεια κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση, για την αποστολή δεδομένων.

Μείωση κόστους έως και 35% και περισσότερος χώρος για μεγαλύτερες μπαταρίες

Σύμφωνα με τις πρώτες εκτιμήσεις των ερευνητών, η συγκεκριμένη τεχνολογία μπορεί να μειώσει το κόστος περίπου κατά 35% σε σύγκριση με τα παραδοσιακά συστήματα παρακολούθησης, που απαιτούν ξεχωριστή καλωδίωση.

Παράλληλα, η απουσία επιπλέον καλωδίων, δημιουργεί περισσότερο διαθέσιμο χώρο μέσα στη μπαταρία. Αυτό αποτελεί σημαντικό πλεονέκτημα, καθώς οι κατασκευαστές ηλεκτρικών αυτοκινήτων, προσπαθούν συνεχώς να αυξήσουν την ενεργειακή πυκνότητα, προσφέροντας μεγαλύτερη αυτονομία, χωρίς αύξηση του μεγέθους και του βάρους.

Πώς λειτουργεί η «ομιλούσα» μπαταρία

Η λειτουργία της τεχνολογίας βασίζεται σε ένα μικροσκοπικό ολοκληρωμένο κύκλωμα που τοποθετείται μέσα στην κυψέλη της μπαταρίας. Το κύκλωμα συλλέγει δεδομένα από αισθητήρες, όπως για παράδειγμα έναν αισθητήρα θερμοκρασίας και τα μετατρέπει σε ψηφιακά σήματα.

Στη συνέχεια, οι πληροφορίες μεταφέρονται μέσω των ίδιων ηλεκτρικών συνδέσεων που χρησιμοποιούνται ήδη για τη φόρτιση και την εκφόρτιση της μπαταρίας.

Με αυτόν τον τρόπο, δεν απαιτείται πρόσθετη καλωδίωση, ενώ το σύστημα μπορεί να παρακολουθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια, τι συμβαίνει στο εσωτερικό κάθε κυψέλης.

Έγκαιρη ανίχνευση προβλημάτων πριν γίνουν επικίνδυνα

Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα της νέας τεχνολογίας, είναι η δυνατότητα έγκαιρης ανίχνευσης προβλημάτων.

Σήμερα, πολλά συστήματα ελέγχουν κυρίως τη θερμοκρασία στην εξωτερική επιφάνεια των κυψελών. Αυτό σημαίνει ότι μια επικίνδυνη αύξηση θερμοκρασίας στο εσωτερικό, μπορεί να γίνει αντιληπτή με καθυστέρηση.

Η «ομιλούσα μπαταρία», θα μπορούσε να ενημερώνει άμεσα το σύστημα διαχείρισης όταν εντοπίζει μη φυσιολογικές αλλαγές, όπως:

υπερθέρμανση στο εσωτερικό της κυψέλης,

δημιουργία αερίων,

αυξημένη πίεση,

αλλαγές που δείχνουν πιθανή αστοχία.

Έτσι, οι κατασκευαστές θα μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την ασφάλεια των ηλεκτρικών αυτοκινήτων και να μειώσουν τον κίνδυνο σοβαρών βλαβών.

Περισσότερες εφαρμογές πέρα από τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα

Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η τεχνολογία δεν περιορίζεται μόνο στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Στο μέλλον θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε μεγάλα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, οικιακές μπαταρίες αλλά και σε νέες γενιές κυψελών που βρίσκονται υπό ανάπτυξη.

Ο Johannes Diers, κύριος ερευνητής της μελέτης, αναφέρει ότι το σύστημα θα μπορούσε να συνεργάζεται όχι μόνο με αισθητήρες θερμοκρασίας, αλλά και με αισθητήρες πίεσης, αερίων ή άλλων παραμέτρων, που αποκαλύπτουν την εσωτερική κατάσταση μιας μπαταρίας.

Το μέλλον των ηλεκτρικών αυτοκινήτων περνά από τις έξυπνες μπαταρίες

Η ανάπτυξη αυτή αποτελεί ένα ακόμη βήμα προς τις λεγόμενες έξυπνες μπαταρίες, οι οποίες δεν θα αποθηκεύουν απλώς ενέργεια, αλλά θα μπορούν να παρακολουθούν, να αναλύουν και να ενημερώνουν για την κατάστασή τους.

Εάν η τεχνολογία περάσει από το εργαστήριο στη μαζική παραγωγή, θα μπορούσε να συμβάλει στη δημιουργία ασφαλέστερων, φθηνότερων και πιο ανθεκτικών ηλεκτρικών αυτοκινήτων, επιταχύνοντας ακόμη περισσότερο τη μετάβαση στη νέα εποχή της ηλεκτροκίνησης.

Πηγή: forococheselectricos.com