Optimalizace by mohla zrychlit dobíjení

Do série nadějných vizí o zlepšování parametrů baterií pro elektromobily přibyla nyní novinka, o níž informoval magazín New Scientist. Je založena na vyladění způsobu nabíjení baterií elektrických vozidel.
Feng Lin z Virginia Tech přirovnává proces nabíjení k lidem, kteří se mačkají dveřmi. „Pokud se do místnosti snaží naběhnout 100 lidí najednou, uvíznou a nedostanou se všichni dovnitř za tak krátkou dobu, takže díky rychlému nabíjení získáte nižší kapacitu. Existuje také riziko, že když do místnosti vrazí tolik lidí najednou, mohou se rozbít dveře, takže může dojít k poškození materiálů baterie.“
Běžně se proto elektromobily nejprve nabíjejí pomalu, než se zvýší výkon, takže standardní nabíjecí protokol obvykle začíná při nízkém výkonu, který se postupně zvyšuje, ale pak se při 60 nebo 70 % nabití článku začne znovu snižovat, aby se zabránilo zbytečnému namáhání baterie. Výzkumníci se snažili optimalizovat tuto křivku, aby dosáhli lepšího času s vyšším výkonem.
Vědci z Idaho National Laboratory nasadili algoritmy umělé inteligence, aby zjistili, jak měnící se faktory, jako je proud a napětí, ovlivňují stárnutí baterie v průběhu času. To jim umožnilo zkoumat procesy při zvyšování napětí nebo postupném snižování podle aktuálního stavu napětí nebo proudu. S využitím počítačových modelů a ověřením výsledků na skutečných bateriích pak vytvořili nový nabíjecí protokol, který umožňuje nabít standardní baterii elektrického vozidla z nuly na 90 % během pouhých 10 minut (zatímco konvenční nabíjení by zabralo půl hodiny), přitom baterii dlouhodobě chrání.
„Mnoho z toho, co jsme se dosud o vylepšeném protokolu naučili, bude použitelné pro mnoho různých typů baterií používaných v elektrických vozidlech, protože základní chemie, na které jsou baterie na bázi lithia založeny, je stejná. Každá firma by však neustále musela upravovat protokol na základě svých konkrétních návrhů baterií,“ říká Eric Dufek, vedoucí týmu vědců.
Protokol by mohl být implementován aktualizací softwaru v automobilech, které řídí nabíjení. Významným přínosem je nepochybně to, že jde o pokrok bez nákladů, umožňuje dosáhnout určitého zlepšení se stávající infrastrukturou i technologií.
Nicméně, jak upozorňují výzkumníci, ani ty nejoptimalizovanější nabíjecí protokoly nebudou hlavním faktorem, který umožní extrémně rychlé nabíjení u většiny vozidel. Nejzásadnější zlepšení doby nabíjení lze očekávat až od nových chemických vlastností baterií, jejich větších konstrukcí a rychlejší technologie nabíjecích stanic.

Vladimír Kaláb
Foto: Bridgestone

Publikováno: 11. 1. 2023 | Počet zobrazení: 293 70