En blandet batteripakke til biler

Kapløbet er i gang for at finde den ideelle batterikemi til plug-in hybrider og helt elektriske køretøjer, men en startup i Indiana mener, at en kombination af forskellige opbevaringsteknologier kan være den bedste måde at forbedre køretøjets ydeevne og reducere omkostningerne. Virksomhedens teknologi gør det muligt for køretøjer at køre på en kombination af brændselsceller, ultrakondensatorer og gammeldags bly-syre-batterier.

Smart switch: Indy Power Systems har udviklet Multi-Flex Energy Management System, en strømkonverter i bærbar størrelse. Systemet gør det muligt for producenter af plug-in elektriske køretøjer at bruge en kombination af strømkilder – inklusive bly-syre- og lithium-ion-batterier og ultrakondensatorer – og optimerer blandingen for at øge batteriets levetid, forbedre ydeevnen og reducere omkostningerne.

Noblesville-baseret Indy Power Systems har udviklet et energistyringssystem til køretøjer, der hurtigt kan skifte mellem to eller flere energikilder, selv når deres spændinger er forskellige. Det er dybest set en switch, der leder energi i enhver mængde og enhver retning, siger Steve Tolen, administrerende direktør og grundlægger af Indy Power, som opererer ud af Purdue Research Park. Hardwaren håndterer skiftet, og softwaren håndterer timingen og mængderne.

Tolen siger, at strømelektronikpakken - kaldet Multi-Flex Energy Management System - kun er lidt større end en bærbar computer. Han beskriver det som en brugerdefineret, softwarestyret, DC-til-DC-konverter, der er tovejs og variabel.

Forestil dig at tilføje varmt og koldt vand til et kar. Vi kan tilføje en variabel mængde varmt og en variabel mængde kulde i forskellige volumener for at matche afløbet fra afløbet, som også kan være variabelt, forklarer Tolen. Med andre ord kan motoren bede om forskellige mængder strøm, og det kan vi levere, og i forskellige forhold fra de to (eller flere) strømkilder, uanset strømkildernes spænding.

For eksempel kunne et elektrisk køretøj have både bly-syre- og lithium-ion-batteripakker. Avancerede bly-syre-batterier kan være billigere, men de er også tungere og forringes hurtigere, hvis de udsættes for regelmæssig afladning og genopladning. Lithium-ion-batterier er generelt mere robuste og lettere, men er langt dyrere. At kombinere de to betyder, at du kan bruge mindre af hver. Og lige så vigtigt, siger Tolen, kan de to kemier afbalanceres mod hinanden for at optimere ydeevnen. For eksempel kan lithium-ion-batteriet bruges til at aflaste bly-syre-batteriet og forlænge dets levetid og omvendt.

Reza Iravani , en professor i elektro- og computerteknik ved University of Toronto, siger, at Indy Powers system er en del af en tendens i retning af større vægt på hybridlagring. For eksempel, siger han, har forskere i Australien designet et bilbatterisystem, der kombinerer bly-syre-teknologi med superkondensatorer, hvilket resulterer i en firedobling af bly-syre-batteriernes levetid.

Konceptet forfølges af mange forskellige forskergrupper, siger Iravani, som arbejder på et lignende system, som forsyningsselskaber kan bruge til at skifte mellem energilagringsteknologier og vedvarende energikilder, såsom vind og sol. Iravani siger, at inden for fem eller seks år vil hybride tilgange forbedre ydeevnen af ​​energilagringssystemer markant.

Indy Power har allerede demonstreret sin teknologi i golfvogne og skalerer op til motorvejskompatible køretøjer. En producent henvendte sig til virksomheden i sidste uge, siger Tolen, for at sige, at den var interesseret i at kombinere to forskellige lithium-ion-kemier og en bly-syre-batteripakke i en plug-in hybridbil.

Indys system kan også tilpasses med en simpel softwareopgradering, siger Tolen. Han forestiller sig en dag, hvor vi kan opgradere køretøjernes ydeevne på samme måde, som vi tilføjer RAM til computere. Min kone kører aldrig mere end 20 miles om dagen, så jeg ville nok putte 100 procent blysyre i hendes køretøj. Nogle mennesker vil måske gå 40 miles, så de vil have fem kilowatt-timer lithium-ion-batterier og måske 15 kilowatt-timer blysyre. Det afhænger af præferencer. Vi skal bare ændre paradigmet for, hvordan vi køber biler.

Firmaet har nogle tekniske veteraner bag sig. En af dens direktører er Bill Wylam , en tidligere General Motors-ingeniør, der var ansvarlig for udviklingen af ​​fremdriftssystemet til GMs EV1-elbil. Indy Powers driftschef er Bob Galyen , der hjalp med at udvikle batteripakken til EV1-prototypen.

Tolen siger, at Indy Power også er blevet kontaktet af forsyningsselskaber, der gerne vil se Multi-Flex-systemet opskaleret til netbaserede applikationer. Iravani siger, at det vil være vanskeligere at sælge til elektricitetssektoren i betragtning af dens risikovilje, men han mener, at kombinationen af ​​kraftelektronik og hybrid energilagring kan øge nettets pålidelighed og give forsyningsselskaber mulighed for at bruge mere vedvarende energi.

skjule