Problemy z akumulatorem 12 V to dziś najczęstsza przyczyna awarii aut elektrycznych. Austriacki projekt badawczy REDSEL pokazał rozwiązanie, które w przyszłości może pozwolić zrezygnować z klasycznej baterii rozruchowej i zastąpić ją nową architekturą pokładową.

Po dwóch latach zakończył się projekt REDSEL, nad którym pracowali naukowcy z Silicon Austria Labs oraz firmy Infineon Technologies Austria i AVL List. Celem było opracowanie bardziej kompaktowych i pewniejszych układów elektrycznych dla przyszłych generacji samochodów elektrycznych.

Najczęstszy problem w elektrykach

Klasyczna bateria 12 V pozostaje dziś słabym punktem wielu aut na prąd. Według danych przywołanych w materiale 50% awarii samochodów elektrycznych wynika właśnie z problemów ze starterową baterią niskonapięciową. W autach spalinowych ten udział wynosi 45%. To pokazuje, że nawet nowoczesny napęd nie uwolnił jeszcze elektryków od elementu znanego z epoki, w której wszystko kręciło się wokół rozrusznika.

Różnica polega tylko na tym, że w aucie elektrycznym taki akumulator nie uruchamia silnika spalinowego, ale nadal odpowiada za ważne funkcje pokładowe.

Dwie baterie trakcyjne zamiast jednej

Sednem projektu REDSEL jest redundantna architektura pokładowa. Chodzi o układ, który ma zapewniać elastyczne i odporne na awarie zasilanie dzięki aktywnemu balansowaniu między dwiema bateriami wysokiego napięcia. Taki układ działa według prostej zasady: jeśli jeden element zawiedzie, drugi może przejąć jego zadanie.

Badacze zakładają, że zastosowanie dwóch akumulatorów trakcyjnych pozwoliłoby lepiej rozkładać obciążenia i wyraźnie zwiększyć bezpieczeństwo działania całego systemu.

Mniej przekaźników, więcej elektroniki

Nowa koncepcja obejmuje także przekształtnik energoelektroniczny, który dzięki nowemu rozwiązaniu magnetycznemu ma być bardziej wydajny i zajmować mniej miejsca. Zespół opracował również nową architekturę bezpieczeństwa dla funkcji przełączania i odłączania. W tym układzie tradycyjne przekaźniki mechaniczne zastępują przełączniki półprzewodnikowe. To ma poprawić niezawodność, ograniczyć masę i zapotrzebowanie na miejsce oraz zwiększyć bezpieczeństwo pracy instalacji.

Co mówią twórcy projektu?

Albert Frank, kierownik projektu w Silicon Austria Labs, ocenił znaczenie opracowanych rozwiązań tak:

Opracowane technologie tworzą podstawę dla lżejszych i bardziej wytrzymałych systemów pokładowych, a tym samym wnoszą ważny wkład w dalszy rozwój elektromobilności.

Ernst Katzmaier, kierownik projektu w Infineon Technologies Austria, wskazał z kolei na znaczenie współpracy nauki i przemysłu:

REDSEL jest doskonałym przykładem tego, jak dzięki współpracy partnerów naukowych i przemysłowych powstają nowe, innowacyjne rozwiązania systemowe. Opracowany demonstrator systemu pokazuje, że nowe architektury pokładowe będzie można w przyszłości realizować bezpieczniej i łatwiej skalować.

Na razie demonstrator, ale kierunek jest jasny

Projekt został zakończony sukcesem, ale materiał mówi o demonstratorze systemu, a nie o gotowym rozwiązaniu wdrożonym do seryjnej produkcji. To ważna różnica, bo między laboratorium a drogą zwykle stoi jeszcze sporo pracy, testów i kosztów. Sam kierunek wydaje się jednak logiczny. Jeśli auta elektryczne mają być coraz bardziej niezawodne, producenci muszą w końcu rozprawić się z elementem, który psuje cały nowoczesny obraz bardziej skutecznie niż niejeden internetowy komentarz pod artykułem o elektromobilności.

O autorze