Mercedes розробляє розумну батарею для електромобілів

Mercedes-Benz випробовує нову технологію Power Converter, яка змінює принцип роботи тягових батарей. Замість спільного керування групами акумуляторних комірок система регулює заряджання та віддачу енергії кожної з них окремо. Такий підхід може збільшити строк служби батареї, спростити її конструкцію та зробити використання накопиченої енергії гнучкішим

У традиційних тягових батареях тисячі комірок об’єднують у групи та модулі. Система керування контролює їхню напругу й температуру, стежить за рівнем заряду та захищає від перевантаження. Водночас комірки, з’єднані в одну групу, працюють спільно. Потужність заряджання або віддачі енергії залежить від можливостей усієї батареї, а не кожної комірки окремо

У розробці Mercedes-Benz кожна комірка отримує власний невеликий перетворювач. Він контролює її роботу та регулює потік енергії. Завдяки цьому система може пристосовувати навантаження до стану окремих комірок, а також використовувати елементи з різною хімією та ступенем зношення

Одна з головних проблем традиційних акумуляторів – нерівномірне старіння комірок 

Якщо окремі елементи втрачають ємність швидше за інші, вони обмежують можливості всієї батареї. У деяких випадках несправність кількох комірок може призвести до необхідності дорогого ремонту або заміни всього акумуляторного блока

Power Converter має розв’язати цю проблему. Якщо окрема комірка вийде з ладу, її перетворювач зможе від’єднати її від загальної системи. Батарея втратить частину ємності, але продовжить працювати без необхідності негайної заміни всього блока

Індивідуальне керування також відкриває можливість використовувати комірки різного віку та хімічного складу в одній батареї. Перетворювачі зможуть окремо регулювати їхнє навантаження та параметри заряджання. Крім того, вихідна напруга системи більше не залежатиме безпосередньо від кількості послідовно з’єднаних комірок

Гнучкіше використання запасу енергії 

Ще одна перевага розробки – можливість змінювати доступну ємність батареї залежно від потреб водія. Наприклад, для звичайних поїздок можна використовувати лише частину комірок, залишаючи решту в режимі очікування. Перед далекою подорожжю система зможе задіяти весь доступний запас енергії

Mercedes-Benz також передбачила двонапрямлену передачу енергії. Перетворювачі забезпечують роботу зі змінним і постійним струмом та дають змогу передавати електроенергію не лише до електромобіля, а й у зворотному напрямку – наприклад, до домашньої електромережі або зовнішньої мережі живлення

У компанії вважають, що Power Converter допоможе підвищити ефективність електромобілів і гібридів із заряджанням від зовнішнього джерела. Водночас технологія має пройти ще чимало випробувань. Адже встановлення тисяч окремих перетворювачів збільшує кількість електронних компонентів, а отже, потенційних причин несправностей. Інженерам доведеться довести, що переваги індивідуального керування переважують складність такої конструкції