При этом они отслеживали то, как сильный ток влияет на аккумулятор и саму зарядную станцию. При быстрой зарядке страдают оба устройства. В аккумуляторе происходит осаждение металлического лития и разложение электролита, растет внутреннее сопротивление — в результате падает емкость.
Статью можно прослушать
На 40% замедляет старение аккумулятора метод быстрой зарядки из Дании
Вы наверняка слышали, что быстрая зарядка ускоряет деградацию батареи электромобиля. Это отпугивает многих людей от покупки электромобиля. Датские ученые решили узнать, можно ли подобрать такой алгоритм зарядного устройства, чтобы и зарядка была достаточно быстрой, и аккумулятор не портился.
Mohamed Hassan - PxHere
Группа сотрудников факультета инженерии и естественных наук Ольборгского университета в Дании провела серию экспериментов, сравнив несколько режимов зарядки.
Зарядной станции тоже несладко, поскольку силовая электроника испытывает резкие скачки нагрева и охлаждения. Рано или поздно это вызывает поломку — а значит, станция будет простаивать до ремонта и не сможет обслуживать электромобили.
В работе ученых сравнивались два базовых алгоритма зарядки.
Эталоном служил стандартный для смартфонов и электромобилей наших дней режим «постоянный ток – постоянное напряжение»: в нем зарядка сначала работает на полную мощность, выдавая максимальный ток, а когда уровень заряда приближается к максимальному, уменьшает мощность и работает в режиме постоянного напряжения, плавно доводя заряд до 100%.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Альтернативой может быть пятиступенчатая зарядка. В отличие от привычного нам метода, весь процесс разделен на этапы: на каждом следующем сила тока плавно снижается. Оптимальные значения тока для каждой ступени ученые искали с помощью математического алгоритма.
Конфликт зарядки и батареи
Ученые намеренно состаривали батареи обоими методами. Оказалось, что пятиступенчатая зарядка продлевала жизнь аккумуляторов на 7–40% по сравнению с обычной, а время заряда даже немного сократилось примерно на 10%.
Однако «пятиступка» плохо влияла на зарядную станцию, поскольку на первом этапе ей приходилось вырабатывать очень мощный ток. А вот зарядка ровным током оказалась для нее самой безопасной.
Получается противоречие: либо страдает батарея, либо станция. Чтобы найти компромисс, при котором суммарный ущерб минимален, ученые примерили численные методы оптимизации, учтя стоимость средней батареи электромобиля и стоимость оборудования для зарядных станций, и нашли бережный пятиступенчатый режим, ставший золотой серединой.
Узнать больше можно в диссертационной работе, темой которой и стало это исследование.
Загружаем