Nowy akumulator do wysokowydajnych pojazdów hybrydowych
Pojazdy hybrydowe zostały wprowadzone na rynek w reakcji na obawy związane ze środowiskiem i uzależnieniem od paliw kopalnych, a dziś stanowią obiecujący środek transportu, który może ograniczyć zużycie paliw i emisje spalin. Aby osiągnąć ten cel, firmy motoryzacyjne na całym świecie starają się rozwijać tę stosunkowo młodą technologię. Jedno z rozwiązań zostało opracowane przez firmę FEV Europe, światowego dostawcę usług w zakresie rozwoju pojazdów, która stworzyła nowy wysoko wydajny system akumulatorów do samochodów hybrydowych dzięki integracji ogniw z modułem. Opracowany, zbudowany i przetestowany w ramach finansowanego przez UE projektu ADVICE system akumulatorów zapewnia optymalne wsparcie dla hybrydowych układów napędowych. Rozwiązanie charakteryzuje się wysoką gęstością mocy wynoszącą 2 kW/kg, co umożliwia uzyskanie mocy na poziomie 100 kW przy zużyciu zaledwie 2 kWh energii i masie jedynie 50 kg. Firma FEV we współpracy z Volvo Cars, koordynatorem projektu ADVICE, zademonstrowała i oceniła wykonalność systemu. Koncepcja akumulatora opiera się na centralnym, integrującym funkcje szkielecie konstrukcyjnym w kształcie litery T. Rozwiązanie wyposażone jest w zintegrowany system chłodzenia, stanowiąc przystępną cenowo, lekką i kompaktową konstrukcję modułową. „Znacząco zmniejsza to liczbę wymaganych części i skraca proces montażu”, wyjaśnia Stefan Pischinger, profesor i dyrektor generalny FEV Group, cytowany w komunikacie prasowym opublikowanym na stronie „Automotive World”. „Wytłaczanie szkieletu gwarantuje wysoką elastyczność, umożliwiając dalsze skalowanie w celu redukcji kosztów, a także pozwala na układanie kilku modułów w stosy”.
Szczegóły dotyczące systemu
Ogniwa akumulatora zostały przymocowane po obu stronach szkieletu za pomocą termoprzewodzącego kleju, a następnie pokryto je powłoką proszkową w celu uzyskania izolacji elektrycznej. Warstwa powłoki proszkowej i kleju jest odpowiedniej grubości, aby zapewnić minimalną rezystancję cieplną w punkcie styku pomiędzy chłodziwem a ogniwami akumulatora. Samoprzylepna pianka kompresyjna umieszczona pomiędzy ogniwami kompensuje wszelkie tolerancje ogniw na całej długości szkieletu, a także zapewnia izolację elektryczną ich obudów. Ogniwa z kolei są mechanicznie mocowane poprzez dociśnięcie ich do szkieletu za pomocą dwóch płyt końcowych i wkręcenie śrub. W przypadku tego modelu akumulatora okablowanie czujników i jednostki podrzędne są zainstalowane na środku, pomiędzy stykami ogniw. Równolegle do nich w pokrywie modułu poprowadzone zostały kanały powietrzne na potrzeby dodatkowego chłodzenia ogniw, do konstrukcji których wykorzystano paski przewodzącego metalu zwane szynami zbiorczymi, co pozwala na dalszą redukcję liczby pojedynczych elementów i obniżenie wagi modułów. Powietrze przepływające przez kanały chłodzące wewnątrz szkieletu chłodzi ogniwa z boku i z dołu. Jak czytamy w komunikacie prasowym, „funkcjonalna integracja systemu chłodzenia z elementem konstrukcyjnym pozwoliła na optymalizację rozmiaru i wagi akumulatora. Co więcej, innowacyjny system chłodzenia umożliwia osiągnięcie maksymalnych gęstości mocy poprzez ukierunkowane zarządzanie temperaturą ogniw”. Celem projektu ADVICE (ADvancing user acceptance of general purpose hybridized Vehicles by Improved Cost and Efficiency) było zwiększenie liczby pojazdów hybrydowych na rynku dzięki zastosowaniu technologii, które ograniczają emisje i zwiększają zasięg napędu elektrycznego. Realizacja projektu zakończyła się we wrześniu 2020 roku. Więcej informacji: strona projektu ADVICE
Słowa kluczowe
ADVICE, pojazd hybrydowy, akumulator, ogniwo akumulatorowe, moduł, chłodzenie, szkielet w kształcie litery T
