Автор admin 
Розробку представили в межах європейського проєкту Nemo. Над нею спільно працювали фахівці з Грацького технічного університету(TU Graz), Вільного університету Брюсселя(VUB) та кількох промислових партнерів. Якщо стандартні BMS зазвичай стежать лише за базовими параметрами — напругою, струмом і температурою, то новий підхід дозволяє зазирнути під саму оболонку акумуляторних елементів.
Читайте также: Клумба за $400 тисяч. Квітковий горщик із англійського палацу виявився давньоримським саркофагом
Сьогоднішні системи моніторингу зазвичай спираються на непрямі математичні розрахунки для оцінки стану батареї. Через це локальні пошкодження чи деградацію окремих осередків важко виявити вчасно — зазвичай проблему помічають уже тоді, коли ємність акумулятора починає помітно падати. Нові алгоритми та моделі дають змогу бортовій електроніці самостійно локалізувати несправності, стежити за зносом окремих осередків і попереджати водія про необхідність сервісного обслуговування.
Головним завданням проєкту було навчити електроніку помічати загрози до того, як вони призведуть до серйозних наслідків.
«Система керування батареєю — це критично важливий інструмент для безпечної та екологічної експлуатації електромобілів», — пояснює Крістоф Дріссен з Інституту безпеки транспортних засобів TU Graz.
Щоб «натренувати» систему, інженерам довелося свідомо псувати акумулятори в лабораторії. Наприклад, деякі комірки піддавали механічній деформації, імітуючи легкі удари при невдалому паркуванні чи незначних ДТП. Отримані під час тестів дані лягли в основу алгоритмів, які тепер можуть розпізнавати аналогічні приховані дефекти на реальних дорогах.
В основі технології лежить метод електрохімічної імпедансної спектроскопії(ЕІС) — сенсорна методика, яка вимірює внутрішній електричний опір акумуляторних комірок. Це дозволяє збирати інформацію безпосередньо з хімічного джерела струму, а не просто робити припущення на основі зовнішніх показників.
На думку розробників, такий додатковий рівень контролю допоможе виявляти пошкоджені елементи на ранніх етапах. Це мінімізує ризик займання та дозволить провести ремонт до того, як виникнуть серйозніші проблеми.
«Якщо ми зможемо виявляти несправності окремих комірок на ранній стадії за допомогою BMS, багатьох серйозних аварій та поломок вдасться уникнути», — підкреслює Дріссен.
Читайте также: 5800 кілометрів крізь надра Землі. Землетрус в Японії «відбився» від ядра Землі і зрушив країну ще раз
Окрім безпеки, розробники зосередилися на процесах природного зносу акумуляторів.
Команда з TU Graz створила фізико-математичну модель, яка прогнозує зміну об’єму акумуляторних комірок під час циклів заряджання та розряджання. Справа в тому, що надмірне розширення матеріалу створює механічний тиск усередині корпусу батареї. Це підвищує ризик появи мікротріщин, деформацій, внутрішніх коротких замикань і, як наслідок, різкого зростання температури.
Паралельно колеги з Вільного університету Брюсселя розробили моделі, які відстежують динаміку зносу та зміну ресурсу кожного окремого елемента живлення.
За словами вчених, сучасні методи діагностики зазвичай фіксують лише загальну втрату ємності порівняно з первинним станом нового акумулятора. Новий підхід дає значно детальнішу картину того, що відбувається з внутрішньою хімією батареї з часом.
«Раніше тест показував лише сухі цифри — наприклад, на скільки відсотків знизилася ємність, — каже Крістоф Дріссен. — Натомість нові моделі показують зміни всередині комірок під час їх старіння. Це дозволяє вчасно коригувати режими роботи акумулятора, що позитивно впливає на його продуктивність, ресурс і безпеку».
Цікаво, що попри значне розширення функціоналу, модернізована BMS не потребуватиме збільшення габаритів чи ваги бортової електроніки. Наразі інженери вже створили робочий прототип на рівні окремого батарейного модуля. Наступним етапом проєкту стане адаптація технології для серійного промислового виробництва.
Читайте также: Задовго до Середньовіччя. Вчені знайшли найдавніших жертв чуми в 5500-річному похованні