Volvo inwestuje w Breathe, w perspektywie auta elektryczne ładujące się o 30% szybciej
Skrócenie czasu ładowania auta elektrycznego o blisko 1/3 to byłaby pożądana cecha. Volvo zainwestowało w brytyjski startup Breathe Battery Technologies, jednak najciekawsze jest to, że nie chodzi o nowe akumulatory zdolne do akceptacji większych mocy, robotę ma robić odpowiednia algorytmika BMS-a.
Badacze z Breathe zamiast próbować odkryć jakieś niezwykłe materiały, które pozwoliłyby na znaczne skrócenie czasu ładowania samochodu elektrycznego, skupili się na optymalizacji tego co jest. I ich zdaniem naprawdę wiele da się uzyskać jedynie poprzez dodanie nieco większej inteligencji do istniejących systemów BMS.
Kilka słów wyjaśnienia, czym w ogóle jest BMS (skrót od Battery Management System)? Generalnie jest to elektroniczny, zaprogramowany wstępnie przez producenta układ, który monitoruje i zarządza pracą zestawu ogniw akumulatora trakcyjnego zgodnie z ich produkcyjną specyfikacją. Po co? Chodzi o zapewnienie zarówno wysokiej wydajności, jak i żywotności, a przede wszystkim, odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa. W skrócie BMS stale monitoruje takie parametry jak napięcie, prąd, temperatura, stan naładowania, stan zdrowia ogniw, zarządza ładowaniem i rozładowaniem, chroni przed przeładowaniem, przeciążeniami czy zbyt głębokim rozładowaniem. To ostatnie jest jasne, zapewne pamiętacie z lekcji fizyki ze szkoły: w pełni rozładowany akumulator nie jest już akumulatorem.
Jednak pomysł Breathe, który tak bardzo spodobał się firmie Volvo polega na pewnej zmianie podejścia. Obecnie BMS-y w pojazdach elektrycznych są wstępnie programowane jeszcze w fabryce. Owszem, w przypadku niektórych modeli można sterować ich pracą zdalnie poprzez aktualizacje. Doskonałym tego przykładem był casus Tesli podczas jednego z huraganów. Inżynierowie Tesli opublikowali specjalną aktualizację dla mieszkańców zagrożonych terenów, która “magicznie” odrobinę zwiększała pojemność akumulatorów w ich pojazdach. Oczywiście ta się fizycznie nie zmieniła, programowo zmieniono po prostu próg, od którego system uznawał, że akumulatora nie można dalej rozładować.
Pomysł brytyjskiego startupu polega na tym, że BMS był systemem czasu rzeczywistego. Generalnie system robi dalej to samo, ale nie operuje na preprogramowanych wstępnie regułach, lecz dynamicznie zarządza pracą ogniw dostosowując ich parametry w czasie rzeczywistym. Oczywiście jest kilka problemów: przede wszystkim analiza i wnioskowanie na bieżąco połączone z dynamicznym sterowaniem pracą akumulatora wymaga znacznie, ale to znacznie wyższych mocy obliczeniowych, niż to, czym są dzisiejsze BMS-y. Wyjaśnił to zresztą Ian Campbell, dyrektor generalny Breathe w wypowiedzi dla serwisu ArsTechnica: „Niesamowicie trudno jest przenieść model akumulatora, który jest skomplikowanym elementem matematyki i elektrochemii, do wbudowanego procesora aplikacyjnego, takiego jak układ scalony w samochodzie Volvo lub jakimkolwiek innym samochodzie na świecie, czy w dowolnym laptopie lub smartfonie”.
Niemniej zdaniem Breathe, daleko bardziej wyrafinowana kontrola parametrów akumulatora trakcyjnego połączona z jego dynamicznym sterowaniem ma umożliwić ładowanie szybsze nawet o 30% w stosunku do akumulatora zbudowanego z takich samych ogniw, ale kontrolowanego przez klasyczny BMS. Oczywiście zysk ten ma być osiągany bez pogarszania pozostałych istotnych czynników: żywotności i bezpieczeństwa.
Nie dziwię się, że Volvo zainteresowało się tym rozwiązaniem. Z perspektywy producenta aut, sposób wypracowany przez Breathe nie wymaga żadnych zmian sprzętowych w samych akumulatorach. Nie są potrzebne nowe ogniwa, nowa elektrochemia akumulatorów. Mamy tę samą baterię co wcześniej, zmienia się jedynie jej logika. Kiedy możemy się spodziewać zatem pierwszego, szybciej ładującego się Volvo? Firma tego nie zdradza, ale mogę wam obiecać, że będę trzymać rękę na pulsie.
