Инновационный метод сохранения литий-ионных аккумуляторов разработали в НГТУ НЭТИ
В Новосибирском государственном техническом университете НЭТИ разработали демонстрационный стенд для управления жизненным циклом литий-ионных тяговых аккумуляторов, который во многом превосходит зарубежные аналоги.
Аспирант кафедры электротехнических комплексов факультета мехатроники и автоматизации НГТУ НЭТИ Ильхам Халиков предложил свой вариант системы управления батареей для литий-ионных тяговых аккумуляторов, которые используются для обеспечения высокой мощности и длительного времени работы. Разработка в рамках студенческого стартапа предполагает решить такую проблему, как преждевременный выход из строя литий-ионных батарей. Как правило, при некорректном использовании ресурс батареи падает в несколько раз, а потеря 20% емкости делает аккумулятор неработоспособным.
Чтобы сохранить аккумулятор в рабочем состоянии, аспирант НГТУ НЭТИ разработал передвижной стенд-циклер с 30 каналами заряда-разряда по 0-10 А, питаемый от обычной трехфазной розетки 380 В и связанный с ПК-логгером через USB. По словам Ильхама Халикова, каждый канал содержит управляемый источник тока и линейную электронную нагрузку на MOSFET IRFB4615, оборудован датчиками тока, напряжения и температуры. Переключение режимов выполняется реле, аппаратная защита дублируется аппаратурой LM335/Schmitt-триггеров, а десять микроконтроллеров ATmega328P управляют тремя каналами, хранят до 15 000 секунд профиля и выполняют стандартные циклы «заряд — пауза — разряд» для тяговых модулей в диапазоне 12—120 В.
«Стенд представляет собой конфигурируемую конструкцию из 30 модулей, которые выполняют заряд и разряд аккумуляторных батарей по заданным программам испытаний и регистрируют значения таких параметров, как зарядные и разрядные токи, напряжения и температуры батарей, преобразовывают их в пакеты данных, которые обрабатываются специальным ПО на ПК. По полученному массиву данных при многократных циклированиях путем математических преобразований можно проанализировать процессы деградации батарей и получить корреляционную функцию между падением емкости и параметрами заряда и разряда, что позволяет подобрать оптимальный режим работы с увеличением срока службы батареи», — отметил Ильхам Халиков.
Разработчик уверен, что стенд для управления циклом литий-ионных аккумуляторов будет пользоваться спросом на предприятиях по производству R&D аккумуляторов, в сертификационных и испытательных лабораториях, технопарках, для операторов электротранспорта и зарядной инфраструктуры. Разработка выполнена по типу «все в одном», компактна (2х3х1 м) и в несколько раз дешевле отечественных и зарубежных аналогов — ее стоимость составляет около трех миллионов рублей.