Η Mercedes-Benz εργάζεται πάνω σε μια νέα τεχνολογία υψηλής τάσης για τις μπαταρίες των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, το Power Converter, το οποίο βρίσκεται ακόμη σε φάση ανάπτυξης. Όπως μεταδίδει το InsideEVs, το σύστημα επιτρέπει τον έλεγχο της φόρτισης και της εκφόρτισης μεμονωμένων κελιών ή ομάδων κελιών, κάτι που διαφέρει σημαντικά από τον τρόπο λειτουργίας των περισσότερων σημερινών μπαταριών.
Πώς λειτουργούν σήμερα οι μπαταρίες
Οι μπαταρίες έλξης αποτελούνται από χιλιάδες επιμέρους κελιά, τα οποία οργανώνονται σε ομάδες ή modules. Ο υπολογιστής του αυτοκινήτου μπορεί να παρακολουθεί την τάση κάθε κελιού ή module, ωστόσο στη φόρτιση και στην εκφόρτιση όλα αντιμετωπίζονται ενιαία. Αν ο ηλεκτροκινητήρας ζητά 100 kW, ολόκληρο το πακέτο αποδίδει 100 kW, ενώ στη φόρτιση με 150 kW όλα τα κελιά δέχονται την ίδια μεταχείριση.
Τι αλλάζει με τους μικρομετατροπείς
Στη λύση της Mercedes-Benz κάθε κελί μπορεί όχι μόνο να παρακολουθείται αλλά και να ελέγχεται από έναν προγραμματιζόμενο μικρομετατροπέα. Ένας μετατροπέας (converter) είναι το ηλεκτρονικό εξάρτημα που ρυθμίζει την τάση και τη ροή της ενέργειας. Θεωρητικά, η προσέγγιση προσφέρει αρκετά πλεονεκτήματα:
- μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας,
- χρήση διαφορετικών χημικών συστάσεων κελιών στο ίδιο πακέτο,
- κατάργηση των ογκωδών ηλεκτρονικών ισχύος που χειρίζονται τη μετατροπή AC και DC.
Σύμφωνα με την περιγραφή, όταν μια μπαταρία EV παρουσιάζει βλάβη, συνήθως ένα ή περισσότερα κελιά δεν μπορούν πλέον να διατηρήσουν την ίδια τάση με τα γειτονικά τους. Σήμερα αυτό οδηγεί συχνά στην πρόταση αντικατάστασης ολόκληρης της μπαταρίας, με υψηλό κόστος όταν έχει λήξει η εγγύηση. Με το νέο σύστημα, ένα προβληματικό κελί μπορεί απλώς να απενεργοποιείται από τον μικρομετατροπέα του. Η χωρητικότητα μειώνεται ελαφρά, όμως το αυτοκίνητο συνεχίζει να λειτουργεί κανονικά.
Ευελιξία στη χρήση και αμφίδρομη φόρτιση
Με πολλούς μετατροπείς να λειτουργούν παράλληλα, το σύστημα ρυθμίζει τη ροή ενέργειας σε κάθε κελί ή ομάδα, χωρίς να χρειάζεται ένας μεγάλος κεντρικός μετατροπέας. Αν στο ίδιο πακέτο συνυπάρχουν κελιά με διαφορετική χημεία ή ηλικία, οι μικρομετατροπείς φροντίζουν να φορτίζονται σωστά, έστω και με διαφορετική ισχύ. Η τάση εξόδου δεν θα εξαρτάται πια από τον αριθμό των κελιών σε σειρά, αλλά από τους μετατροπείς και τον έλεγχο μέσω λογισμικού.
Η τεχνολογία επιτρέπει επίσης πιο αρθρωτή χρήση. Αν ο ιδιοκτήτης διανύει καθημερινά περίπου 80 km, ο υπολογιστής μπορεί να θέτει μέρος του πακέτου σε αναμονή, διατηρώντας τα κελιά σε κατάλληλο επίπεδο για τη συντήρησή τους, και να ενεργοποιεί ολόκληρη τη χωρητικότητα όταν προγραμματίζεται μεγάλο ταξίδι. Η αμφίδρομη φόρτιση ενσωματώνεται στο Power Converter, καθώς η μετατροπή AC και DC αλλά και η αμφίδρομη λειτουργία γίνονται απευθείας από τους μικρομετατροπείς.
Τα ανοιχτά ερωτήματα
Η Mercedes-Benz υποστηρίζει ότι η τεχνολογία μπορεί να αυξήσει την αυτονομία και την απόδοση των μελλοντικών plug-in μοντέλων της. Το InsideEVs επισημαίνει ωστόσο ένα σημείο που η εταιρεία δεν σχολιάζει: χιλιάδες μικρομετατροπείς σε ένα πακέτο σημαίνουν και χιλιάδες εξαρτήματα που μπορούν να παρουσιάσουν βλάβη. Αν υλοποιηθεί σωστά, το σύστημα μπορεί να φέρει νέο επίπεδο αρθρωτότητας και λεπτομερούς ρύθμισης στις μπαταρίες των EV.
Η Mercedes-Benz δεν έχει ανακοινώσει, σύμφωνα με το δημοσίευμα, μοντέλο ή ημερομηνία παραγωγής για το Power Converter, το οποίο παραμένει στο στάδιο της ανάπτυξης.
Σχόλια