Учёные разработали технологию точной диагностики аккумуляторов для электромобилей

Для эффективного и безопасного использования аккумуляторов электромобилей важна точная диагностика их состояния. Сотрудники KAIST объявили о разработке новой технологии, которая позволяет проводить диагностику и контролировать состояние аккумуляторов с высокой точностью. При этом используются небольшие токи, что обеспечивает длительную и эффективную работу аккумуляторов.

Президент KAIST Кванг Хёнг Ли объявил на минувшей неделе о том, что исследовательская группа под руководством профессоров Кёнгха Квона и Сан-Гуга Ли разработала технологию электрохимической импедансной спектроскопии (ЭИС). Эту технологию можно использовать для повышения стабильности и улучшения производительности аккумуляторов большой ёмкости, используемых в электромобилях.

Учёные называют ЭИС мощным инструментом, позволяющим точно фиксировать изменения, происходящие в аккумуляторе. Этот подход дает возможность точно оценить эффективность и потери производительности аккумуляторной батареи. С помощью этой методики можно оценивать состояния заряда (SOC) и работоспособность (SOH) аккумуляторов. Его также можно применять при определении тепловых характеристик, химических/физических изменений, прогнозирования срока службы АКБ и определения причин отказов.

Стандартное оборудование EIS, которое используется сейчас, является сложным и дорогим. Это затрудняет эксплуатацию, установку и обслуживание. Кроме того, такое оборудование имеет ограниченную точность и чувствительность. Приложение токовых возмущений в несколько ампер к аккумулятору может привести к возникновению значительного электрического напряжения. Это увеличивает риск отказа аккумулятора, что затрудняет использование такого оборудования на практике.

Для решения этой проблемы исследователи из KAIST разработали и протестировали слаботочную систему EIS для диагностики состояния и работоспособности аккумуляторов электромобилей большой емкости. С её помощью можно точно измерять сопротивление аккумулятора с использованием низких токовых возмущений (10 мА). В результате, при проведении замеров сводятся к минимуму тепловые эффекты и проблемы с безопасностью.

В разработанной системе сведено к минимуму использование дорогостоящих и громоздких компонентов. Поэтому её значительно проще интегрировать в транспортные средства на электрической тяге. Система хорошо показала себя при определении электрохимических свойств аккумуляторов различных условиях эксплуатации, в том числе, при различных температурах и уровне SOC.

Руководитель исследования, профессор Кёнха Квон, пояснил, что их разработку легко интегрировать в систему управления аккумуляторами (BMS) электромобилей. Она демонстрирует высокую точность измерений, меньшую стоимость и сложность по сравнению с традиционными методиками EIS, использующими большие токи. Как говорит учёный, с помощью этой системы можно диагностировать не только аккумуляторы электромобилей, но также системы накопления энергии (ESS).