Вместо того, чтобы обменивать целую батарею, которая тяжела и требует большого, тяжелого оборудования, инженеры планируют обменяться и перезарядить меньшие единицы в батарее, известной как модули. Они назвали Модульную Батарею проекта Обменным и Активным управлением или M-ЛУЧОМ, если коротко.Инженеры уже купили и переделали автомобиль, четырехдверный Volkswagen Golf 2002 года.
Они также построили все модули для одного из этих двух батарейных блоков, которые они планируют использовать и теперь ищут спонсоров для своего проекта, включая компании или людей, которые ценят выгоду наличия маленьких сменных модулей батареи в электромобиле.«Это – меняющая правила игры технология», сказал Лу Сренкль, инженер-электрик, который является одним из крупных спонсоров проекта. «Эта идея может казаться прямой, но были некоторые жесткие технические проблемы, которые мы должны были решить, чтобы сделать эту систему прочной и практичной».Обмен модулей батареи мог также иметь далеко идущие последствия для мобильных и децентрализованных систем хранения электроэнергии, таких как солнечные резервные и портативные генераторы.
Технология может сделать аккумулирование энергии более конфигурируемым, способствовать безопасности, упростить обслуживание и в конечном счете устранить использование ископаемого топлива для этих заявлений, Shrinkle, на который указывают.Инженеры не только полагают, что их подход жизнеспособен, но также и план доказать его. Они начнут поездку по пересеченной местности с автомобилем, приведенным в действие сменными, перезаряжающимися модулями батареи M-ЛУЧА.
Они планируют ездить от побережья до побережья, только делающего перерывы, которые несколько минут длиной, чтобы обменять модули, которые будут перезаряжаться в транспортном средстве преследования. Они полагают, что могут стимулировать от Сан-Диего до побережья Южной Каролины меньше чем 60 часов – не пробегаясь через ограничение скорости.«Это требует совершенно другого образа мыслей об управлении батареей», сказал Раймон де Каллафон, преподаватель машиностроения в Школе Джейкобса Разработки в Сан-Диего UC. «Электрическая вместимость увеличена, когда модули связаны параллельно, но это требует осторожного контроля случайного тока между модулями».
Алгоритмы для оценки обвинения и текущего контроляКоманда во главе с де Каллафоном проектирует алгоритмы для оценки обвинения и текущего контроля, осуществленного во встроенной системе, которая является частью системы управления батареей для каждого модуля.
Алгоритмы будут в состоянии обращаться с модулями батареи с различными уровнями обвинения, химией, возрастом и условием и держать модули, сотрудничающие однородно. Команда издала их результаты в недавней газете, названной «Текущее Планирование для Параллельного Доллара Отрегулированные Модули Батареи» в Мировом Конгрессе IFAC, проведенном в Кейптауне, Южная Африка в августе 2014.
Синь Чжао, аспирант, который является частью команды, объясняет в газете, что перезаряжающиеся, сменные модули батареи в электромобилях решили бы многочисленные проблемы. Способность просто обменяться и объединить модули батареи устранила бы беспокойство диапазона и расширила бы диапазон, что автомобили в состоянии следовать неопределенно – средний модельный ряд из большинства доступных электромобилей составляет приблизительно 70 – 100 миль за обвинение. Сами батареи занимают 4 – 12 часов, чтобы обвинить в источниках стандартной мощности. Более новый, технология быстрого обвинения все еще занимает приблизительно 30 минут и включает бегущую очень большую мощность через батареи, сокращая их жизнь и уменьшая безопасность.
Что изменилось быКоманда заявляет, что есть много преимуществ в их подходе перезарядки и обмена меньшие модули в большой батарее.
Подход допускает разделение между покупкой электромобиля и его батарейным блоком. Цена электромобилей зашла бы приблизительно 10 000$, если сменные модули батареи арендованы, а не встроены в электромобиль.
Кроме того, с сегодняшнего дня больше чем у 40 процентов людей, живущих в городах, нет доступа к сетевым розеткам, чтобы зарядить их электрические транспортные средства в ограничении или в гараже. Сменные модули могли быть вынуты из автомобиля и перезаряжены дома. Сменные модули также позволили бы расширенное соединение химии и плотности энергии, понижающей затраты и улучшающей диапазон.
Сменные батареи могли даже быть принесены в дом, который будет заряжен, и быть частью резервной системы электричества.Проблемы и будущая работаНо есть проблемы.
На уровне 20 – 30 фунтов каждый модули не точно легки. Исследователи полагают, что, поскольку технология батареи назревает, размер модуля сожмется к приблизительно размеру коробки ткани, веся меньше чем 10 фунтов. Способность обменять модули батареи от электромобиля позволяет легкую адаптацию такой новой технологии батареи.Системе клеточного содержания на основе сменных модулей также была бы нужна инфраструктура, которая позволяет пользователям арендовать или покупать перезаряжающиеся модули.
Компании, которые или заряжают модули или сдают в аренду предварительно заряженные модули, должны были бы также быть доступными по всей стране. Но инженеры указывают, что зарядные станции электромобиля, особенно станции быстрого обвинения, не широко доступны также. Обменные станции могли легко постепенно развертываться. Предположите просто обменивать свои модули на местной автозаправочной станции, которая взимает их за Вас, во многом как Вы может заполнить баки пропана сегодня.
Удар током может также быть риском во время удаления и замены модулей высокого напряжения. Система управления батареей, развитая исследовательской группой, гарантирует, что выходное напряжение батареи равно нолю, если батарея не находится в транспортном средстве и позволила ключевым выключателем. Модули формируются, чтобы показать только безопасные низкие напряжения, даже когда полностью поставившийся под угрозу в течение и после катастрофы и иметь встроенные твердотельные выключатели, чтобы обращаться с условием короткого замыкания.Профессор де Каллафон взволнован дизайном и тестированием модулей батареи, используя поездку по пересеченной местности с электромобилем. «Поездка по пересеченной местности произведет богатство научной информации об исполнении модулей батареи, которые мы проектировали».
Команда надеется, что поездка по пересеченной местности изменит способ, которым мы думаем о мобильном аккумулировании энергии для электрической транспортировки.