Каждому аккумулятору свой собственный микрокомпьютер

Проблема литий-ионных аккумуляторов, которые используются в современных электромобилях в том, что невозможно контролировать отдельно взятый элемент, так как все они включены последовательно. И если вдруг один из них закоротит или попросту выйдет из строя, все остальные оказываются под повышенным зарядным напряжением и вскоре приходит в негодность вся аккумуляторная батарея. Решить проблему могут исследования ученых из Института Фраунгофера в Германии.

Проблема в необходимости контролировать процесс работы каждого литий-ионного аккумулятора заключается в особенностях его конструкции. Если во время эксплуатации напряжение на «банке» упадет до минимально возможного значения или во время заряда повысится до максимально возможного – неизбежна деградация или разрушение структуры аккумулятора.

В современных ноутбуках эта проблема решается путем использования специальной интегральной микросхемы (микроконтроллера), которая жестко следит за состоянием каждого аккумулятора в батарее. Но проблема в том, что там таких аккумуляторов не больше 9 шт., а в батарее электрического транспортного средства – около 100.

Разработанная немецкими учеными система управления предполагает использование для каждого аккумулятора своего собственного микроконтроллера, который бы контролировал все процессы работы и заряда элемента питания. Кроме электрических параметров: напряжения и тока, этот микроконтроллер будет отслеживать еще и температуру каждого элемента. Что тоже очень важно для безопасной эксплуатации батарей, созданных по литий-ионной технологии.

Все микроконтроллеры должны будут общаться как между собой, так и с центральным процессором, управляющим работой всей системы питания.

Ученые отмечают, что благодаря такому подходу удастся значительно продлить время эксплуатации автомобильной батареи. При выходе из строя одного или нескольких элементов, их микроконтроллеры попросту отключат их от общей электрической цепи. Кроме этого на бортовой компьютер автомобиля будет выводиться информация об отключенных элементах, и он в любое удобное время сможет заменить отдельные ячейки на новые в специальных сервисных центрах.

Исследователи отмечают, что использование такого количества микроконтроллеров хоть и повысит немного себестоимость батареи, все же за счет более длительной ее работы поможет значительно снизить эксплуатационные затраты для электромобиля. Так что выгода очевидна.

Источник информации: Институт Фраунгофера (www.fraunhofer.de)