Nu kan elbilbatterier overvåges i realtid

Et nyt gennembrud fra tyske Fraunhofer IFAM kan blive et kæmpe skridt for både sikkerhed og holdbarhed i elbilbatterier. Forskerne har nemlig udviklet en metode, der kan kigge direkte ind i batteriets “helbred” – mens bilen kører – og reagere øjeblikkeligt, hvis noget er galt.

Metoden hedder dynamisk impedansspektroskopi, og den måler batteriets tilstand ved at analysere forholdet mellem strøm og spænding. Hidtil har den slags målinger krævet, at batteriet stod stille, og det kunne tage op mod 20 minutter at få svar. Nu kan det gøres i realtid, selv når bilen er i fuld fart.

– Først og fremmest åbner teknologien nye muligheder for at optimere batteristyringen og forlænge levetiden. Samtidig baner den vejen for brug i sikkerhedskritiske sammenhænge, siger projektleder Hermann Pleteit.

Tricket er, at batteriets opladnings- eller afladningsstrøm bliver tilsat et multifrekvent testsignal, som kan afsløre, hvad der sker inde i cellerne – helt ned på komponentniveau. Signalerne måles op til en million gange i sekundet og analyseres lynhurtigt af algoritmer, der filtrerer de vigtigste data frem. Resultatet er et detaljeret helbredscheck af batteriet på stedet.

Fordelen er, at bilens batteristyring kan reagere øjeblikkeligt. Hvis en celle bliver for varm, kan den blive slukket eller droslet ned, før skaden sker – helt uden de eksterne temperatursensorer, som normalt registrerer problemet for sent.

Grafen viser, hvordan impedanskurverne ændrer sig dynamisk under en opladningscyklus. Kurverne giver information om de fysiske og kemiske processer, der finder sted inde i battericellen (grafik: Fraunhofer).

Klogere opladning

Teknologien kan også gøre opladning klogere. Skal du hurtigt videre fra en lynlader, kan bilen give fuld gas, uden at batteriet tager skade. Står du derimod parkeret i flere timer, kan opladningen ske langsommere for at minimere slitage.

Fraunhofer ser også potentiale i alt fra vindmølleparker og solceller til elfly og skibe. Og metoden virker ikke kun på dagens lithium-ion-batterier, men også på fremtidens solid-state-, natrium-ion- og lithium-svovl-celler.

Med andre ord: Fremtiden kan meget vel byde på elbiler, der selv holder øje med deres indre helbred – hele tiden.

Nu kan elbilbatterier overvåges i realtid