Технология зонального охлаждения поддерживает низкую температуру аккумулятора и ускоряет зарядку

Новый тип клапана для системы охлаждения может существенно изменить представление о быстрой зарядке электромобилей и приблизить его к привычной заправке бензином. Сегодня быстрая зарядка постоянным током позволяет пополнить батарею электрокара с 20 до 80 процентов примерно за 20 минут. Показатель неплохой, но он все еще в несколько раз хуже времени, нужного для полного бака горючего

Одним из главных ограничений остается охлаждение, а точнее неравномерное распределение температуры внутри больших аккумуляторных блоков при зарядке. Британский стартап Hydrohertz, основанный инженерами с опытом в автоспорте и силовой электронике, предлагает решение проблемы. Компания разработала систему, которая направляет жидкостный охладитель именно туда, где температура растет быстрее всего, и делает это за считанные миллисекунды. Лабораторные испытания показали, что такая технология позволяет заряжать батарею менее чем за половину времени по сравнению с классическими схемами охлаждения

Этот клапан может вдвое сократить время быстрой зарядки электромобилей — photo 2 — Маршрутизатор охлаждающей жидкости Dectravalve подаёт регулирующую температуру жидкости в четыре зоны аккумулятора, чтобы во время быстрой зарядки не образовывались горячие точки. Поддержка аккумулятора в прохладе предотвращает снижение скорости зарядки из соображений безопасности и может продлить срок службы

Разработка получила название Dectravalve

С виду она напоминает простой распределитель, но внутри работают два концентрических цилиндра и шаговый электродвигатель, которые управляют подачей охладителя в несколько зон батарейного модуля. Клапан устанавливается между холодными пластинами аккумулятора и основным контуром охлаждения, заменяя сложную систему трубок, сенсоров и вспомогательных клапанов. Такой подход упрощает конструкцию и уменьшает количество потенциальных точек утечки

Инженеры Hydrohertz сразу заложили в проект доступные материалы и стандартные уплотнения, чтобы производство не требовало экзотических технологий. Подобная простота увеличивает шансы на энтузиазм со стороны автопроизводителей, для которых цена и надежность имеют решающее значение. Исследователи указывают, что рынок движется в сторону максимально простых и дешевых систем терморегулирования, хотя пассивного охлаждения недостаточно для сверхбыстрой зарядки. Поэтому интеллектуальное управление потоками жидкости становится необходимостью

Этот клапан может вдвое сократить время быстрой зарядки электромобилей — photo 3

Dectravalve работает с обычной водно-гликолевой жидкостью, фактически стандартным антифризом

Такой выбор упрощает интеграцию в существующие платформы и снимает вопросы совместимости с другими компонентами системы охлаждения. Один клапан может заменить несколько элементов традиционной схемы, уменьшая сложность, риск протечек и затраты на гарантийное обслуживание. Более точное управление температурой также позволяет использовать более компактные насосы и теплообменники, положительно влияя на компоновку электромобиля

Система считывает температуру батареи несколько раз в секунду и мгновенно изменяет направление потока охладителя. Перед интенсивной зарядкой клапан заранее направляет большее количество жидкости в зоны, которые обычно нагреваются сильнее всего. Такой подход полезен и в холодную погоду, ведь позволяет быстрее прогреть часть батареи до безопасной температуры и начать зарядку без ущерба ресурсу

Этот клапан может вдвое сократить время быстрой зарядки электромобилей — photo 4 — Важно, что система не увеличивает общую мощность охлаждения, а более эффективно использует имеющееся оборудование. Более точное управление потоками позволяет получить лучшие результаты без радикальных изменений конструкции

В начале 2025 года Dectravalve прошел стендовые испытания в исследовательском центре Warwick Manufacturing Group в Великобритании. В ходе тестов сравнивали работу нового клапана и традиционной одноконтурной системы на аккумуляторе емкостью 100 киловатт-часов. При быстрой зарядке с 10 до 80 процентов новая система удерживала пиковую температуру элементов ниже 44,5 градуса и обеспечивала минимальную разницу температур между ячейками без вмешательства электроники управления батареей. Для обычной схемы подобный результат был возможен только за счет понижения мощности зарядки

Контроль температуры имеет решающее значение, ведь перегрев выше 50 градусов запускает процессы деградации, в частности осаждение лития на аноде и разрушение электролита. Все это безвозвратно уменьшает емкость батареи и ее способность отдавать энергию. Благодаря стабильной и равномерной температуре зарядка с Dectravalve проходила гораздо быстрее, а время достижения 80 процентов заряда сократилось примерно до 10–13 минут вместо 30 минут в классической схеме

Этот клапан может вдвое сократить время быстрой зарядки электромобилей — photo 5

Более холодные и равномерно прогретые батареи служат дольше

По оценкам специалистов, подобная система может увеличить ресурс аккумулятора примерно на 20 процентов и для отрасли это очень существенный показатель. В то же время путь к серийному производству будет длинным. Автопроизводителям нужны годы испытаний, проверок безопасности и экономических расчетов перед внедрением новой охлаждающей архитектуры. Hydrohertz уже сотрудничает с несколькими производителями электромобилей и поставщиками батарей, но даже при оптимистическом сценарии технология появится в серийных моделях не ранее чем через несколько поколений