Mohamed Hassan - PxHere

Послушать текст

Группа сотрудников факультета инженерии и естественных наук Ольборгского университета в Дании провела серию экспериментов, сравнив несколько режимов зарядки.

При этом они отслеживали то, как сильный ток влияет на аккумулятор и саму зарядную станцию. При быстрой зарядке страдают оба устройства. В аккумуляторе происходит осаждение металлического лития и разложение электролита, растет внутреннее сопротивление — в результате падает емкость.

Зарядной станции тоже несладко, поскольку силовая электроника испытывает резкие скачки нагрева и охлаждения. Рано или поздно это вызывает поломку — а значит, станция будет простаивать до ремонта и не сможет обслуживать электромобили.

В работе ученых сравнивались два базовых алгоритма зарядки.

Эталоном служил стандартный для смартфонов и электромобилей наших дней режим «постоянный ток – постоянное напряжение»: в нем зарядка сначала работает на полную мощность, выдавая максимальный ток, а когда уровень заряда приближается к максимальному, уменьшает мощность и работает в режиме постоянного напряжения, плавно доводя заряд до 100%.

Продолжение ниже

Продолжение

Альтернативой может быть пятиступенчатая зарядка. В отличие от привычного нам метода, весь процесс разделен на этапы: на каждом следующем сила тока плавно снижается. Оптимальные значения тока для каждой ступени ученые искали с помощью математического алгоритма.

Ученые намеренно состаривали батареи обоими методами. Оказалось, что пятиступенчатая зарядка продлевала жизнь аккумуляторов на 7–40% по сравнению с обычной, а время заряда даже немного сократилось примерно на 10%.

Однако «пятиступка» плохо влияла на зарядную станцию, поскольку на первом этапе ей приходилось вырабатывать очень мощный ток. А вот зарядка ровным током оказалась для нее самой безопасной.

Получается противоречие: либо страдает батарея, либо станция. Чтобы найти компромисс, при котором суммарный ущерб минимален, ученые примерили численные методы оптимизации, учтя стоимость средней батареи электромобиля и стоимость оборудования для зарядных станций, и нашли бережный пятиступенчатый режим, ставший золотой серединой.