Καινοτόμο σύστημα από τη Stellantis διευκολύνει ανακύκλωση και βελτιώνει απόδοση ηλεκτρικών οχημάτων

Ένα ευρωπαϊκό έργο ανέπτυξε ένα πρωτότυπο πακέτου μπαταρίας σχεδιασμένο για εύκολη συναρμολόγηση και αποσυναρμολόγηση των εξαρτημάτων, με στόχο τη βελτίωση της επισκευής, της επαναχρησιμοποίησης και της ανακύκλωσης. Το πρωτότυπο δημιουργήθηκε στο πλαίσιο του έργου MARBEL, σε συνεργασία με την αυτοκινητοβιομηχανία Stellantis.

Το πακέτο ενσωματώνει ασύρματο σύστημα διαχείρισης μπαταρίας (BMS), τεχνητή νοημοσύνη (AI) και ένα ψηφιακό δίδυμο που μπορεί να προβλέψει το υπόλοιπο ωφέλιμο διάστημα ζωής της μπαταρίας, καθώς και την κατάσταση φόρτισης και υγείας της. Οι μπάρες σύνδεσης (busbars) για τις ηλεκτρικές συνδέσεις συναρμολογούνται ή αποσυναρμολογούνται εύκολα με κοινές βίδες, ενώ τα ευέλικτα φορμά έχουν βελτιστοποιηθεί ώστε να απλοποιούν τις εργασίες συναρμολόγησης και να αντέχουν σε κραδασμούς εντός του οχήματος.

Καινοτομίες στη διαχείριση ενέργειας και τη συνδεσιμότητα

Η ασύρματη συνδεσιμότητα του BMS εξαλείφει τις καλωδιώσεις μεταξύ των κυψελών, προσθέτοντας παράλληλα έξυπνη παρακολούθηση ενέργειας σε πραγματικό χρόνο. Αυτό μειώνει σημαντικά το βάρος, το κόστος και την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού. Για κάθε κυψέλη έχει αναπτυχθεί μια έξυπνη ηλεκτρονική συσκευή (iSCM – intelligent Smart Cell Manager), που επιτρέπει τοπική παρακολούθηση και άμεση επικοινωνία με το BMS μέσω Bluetooth.

Σε ένα πακέτο 16 κυψελών, τα καλώδια μειώνονται από πάνω από 20 μέτρα σε μόλις 80 εκατοστά, ελαχιστοποιώντας το κόστος υλικών, το βάρος και την πολυπλοκότητα συναρμολόγησης, ενώ αυξάνεται η συνολική απόδοση. Τα δεδομένα του BMS και του iSCM τροφοδοτούν ένα ψηφιακό δίδυμο που βασίζεται στην τεχνητή νοημοσύνη και αλγορίθμους μηχανικής μάθησης, επιτρέποντας προηγμένες αναλύσεις μέσω μιας διαδικτυακής εφαρμογής.

Ψηφιακό δίδυμο και πρόβλεψη διάρκειας ζωής

Το σύστημα μπορεί να προβλέψει το υπόλοιπο της ζωής της μπαταρίας, την κατάσταση φόρτισης και υγείας, καθώς και πότε θα φτάσει στο τέλος του κύκλου ζωής της, μαζί με άλλα κρίσιμα δεδομένα. Ο σχεδιασμός του συστήματος ψύξης εξασφαλίζει ομοιόμορφη απομάκρυνση θερμότητας από τις κυψέλες και τις μπάρες σύνδεσης, συνδυασμένος με αλγόριθμους βελτιστοποίησης για τη διαδικασία φόρτισης.

Επιπλέον, μια διακοπτόμενη μονάδα διανομής υποστηρίζει ευέλικτη αρχιτεκτονική μπαταρίας, επιτρέποντας μεταβάσεις μεταξύ 400 V και 800 V, ανάλογα με τις απαιτήσεις κάθε εφαρμογής ή μεγέθους πακέτου.

Βιώσιμες λύσεις υλικών και ανακύκλωσης

«Η εστίαση στην κυκλικότητα ανοίγει τον δρόμο για πιο βιώσιμη τεχνολογία ηλεκτρικών οχημάτων. Παράλληλα, με τη βελτιστοποίηση των επιδόσεων της μπαταρίας αντιμετωπίζουμε βασικά εμπόδια όπως η περιορισμένη αυτονομία και οι μεγάλες διάρκειες φόρτισης», δήλωσε ο Eduard Piqueras, διευθυντής ευρωπαϊκών προγραμμάτων στο Eurecat Technology Centre και συντονιστής του έργου MARBEL.

Το MARBEL έχει ενσωματώσει προηγμένες στρατηγικές ανάκτησης υλικών για την επαναπόκτηση γραφίτη υψηλής καθαρότητας, λιθίου, νικελίου, μαγγανίου και κοβαλτίου από κυψέλες στο τέλος ζωής τους, συμμορφούμενο με τον Ευρωπαϊκό Κανονισμό για τη Βιωσιμότητα Μπαταριών. Χρησιμοποιεί επίσης 60% ανακυκλωμένο αλουμίνιο, μειώνοντας κατά 777 κιλά τις εκπομπές CO₂ ανά πακέτο.

Η κοινοπραξία του MARBEL περιλαμβάνει 16 εταίρους από οκτώ χώρες —ανάμεσά τους έξι πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα— καθώς και εταιρείες όπως οι Ficosa, AVL Thermal HVAC, AVL Italia, ASAL, Agrati και SK Tes.

Διαβάστε το αρχικό άρθρο εδώ.