La batería es el corazón del automóvil eléctrico. Los investigadores de Fraunhofer han desarrollado un dispositivo de almacenamiento de energía que es significativamente más rentable durante todo el ciclo de vida en comparación con los modelos anteriores. Si una de las más de cien baterías está defectuosa, se puede reemplazar fácilmente. Hasta ahora, se tenía que reemplazar toda la batería.
El núcleo de los autos eléctricos son sus baterías. Hasta ahora, estos han sido bloques monolíticos en los que se han alojado las celdas de batería individuales y la tecnología necesaria. Teóricamente, todas las celdas individuales deberían ser capaces de ahorrar la misma cantidad de energía.En la práctica, sin embargo, esto es algo diferente: debido a razones de producción, sus capacidades varían. Esto es problemático, ya que las celdas están conectadas en serie. Por lo tanto, toda la batería es tan fuerte como su celda más débil. Si esta celda está "vacía", "la energía restante en las otras celdas de la batería no ayuda: el automóvil tiene que recargarse. Por esa razón, los fabricantes clasifican e instalan celdas de una capacidad similar en una batería. Dado que algunas celdas se resuelven como resultado de estoproceso, y esto eleva el precio de las baterías. Otra deficiencia es que cuando una celda está defectuosa, el vehículo deja de funcionar. Eso significa que todo el dispositivo de almacenamiento de energía tiene que ser reemplazado.
Las celdas de batería independientes se comunican entre sí
Los investigadores del Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Fabricación y Automatización IPA en Stuttgart ahora han creado una alternativa. "Nuestro sistema de batería modular resuelve estos problemas", dice el Dr. Kai Pfeiffer, Gerente de Grupo en la IPA. El truco: cada celda de batería tienesu propio microcontrolador incorporado que registra parámetros físicos relevantes, como la temperatura y el estado de carga de la celda. Como resultado, cada celda sabe en qué condición se encuentra. Las celdas "se comunican" entre sí a través de la energía existentecableado entre las celdas de la batería. Esto se conoce como comunicación por línea de alimentación. También pueden comunicarse con otros dispositivos, como la computadora de a bordo, que utiliza los datos de las celdas para calcular cuánta energía restante aún tiene la batería completa,llamado estado de carga.
mayor rango
Si una celda está vacía, pero las otras todavía tienen energía almacenada, el automóvil no tiene que detenerse, como lo hizo antes. Más bien, la celda de batería vacía simplemente se desacopla del grupo, actuando como un by-pass actual.otros continúan entregando energía. "Dependiendo de la calidad de la celda, por lo tanto, podemos aumentar el rango en al menos un cuatro por ciento", explica Pfeiffer. "Con el tiempo, este efecto se amplifica: en el caso de una batería vieja, y si está vacíalas células se reemplazan, es concebible que se pueda lograr un rango de hasta un diez por ciento más alto "
Dado que una celda con menor capacidad apenas afecta el alcance general de un automóvil, los fabricantes ya no necesitan clasificarla previamente. Esto debería reducir significativamente los costos. Además, las capacidades de las celdas se adaptan entre sí con el tiempo.se debe a que los que pueden almacenar menos energía se apagan antes. Por lo tanto, las celdas funcionan más tiempo y, como resultado, más rápido: su capacidad disminuye. Y si una celda de batería funciona mal, no es necesario llevar el vehículo al taller.Como el automóvil tiene más de cien celdas, no depende de ninguna individual, y si el conductor decide a favor de una reparación, es suficiente simplemente reemplazar la celda individual en lugar de la batería completa.
Los investigadores ya han desarrollado un prototipo de celda de batería. El desafío ahora es miniaturizar la electrónica e integrarla en las celdas. "Queremos que cueste menos de un euro", dice Pfeiffer. Parte del proceso de desarrollo está siendorealizado en el proyecto de la UE "3Ccar."
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Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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