Тестирование аккумуляторов для авто: Тест аккумуляторов для бюджетных автомобилей — журнал За рулем

Содержание

Проверить каждый аккумулятор Примите участие в программе VARTA® по тестированию аккумуляторов

Проверяйте каждый автомобиль, въезжающий на эстакаду. Каждая третья поломка автомобиля связана с аккумулятором! Благодаря программе проверки аккумуляторов от VARTA® вы сможете обнаружить дефектный аккумулятор, прежде чем он откажет. Проверка принесет пользу вам и вашим клиентам.

Почему тестирование аккумулятора — это отличная идея?

... всех проверенных аккумуляторов находятся в плохом состоянии

... всех проверенных аккумуляторов были заменены непосредственно на СТО

... клиентов следуют рекомендациям, полученным на СТО

Принцип работы

  • Узнайте, как вы можете поддержать своих клиентов — это займет всего несколько минут.

    Предлагайте БЕСПЛАТНУЮ ПРОВЕРКУ АККУМУЛЯТОРОВ ОТ VARTA® всем клиентам, приезжающим на регулярный осмотр.

  • 2. Тестирование занимает всего несколько минут. Все, что вам понадобится — это прибор для проверки аккумулятора.

  • 3. В ярлыке, подвешиваемом на зеркало заднего вида, подробно описываются ход выполнения процедуры и ее результаты.

  • 4. Если диагностика выявляет неудовлетворительное состояние аккумулятора, рекомендуйте немедленную замену. Помните, 80% клиентов следуют вашим рекомендациям!

  • 5. Счастливый конец: Ваш клиент получил обоснованные рекомендации и может полагаться на надежно работающее оборудование.

Какую пользу получаете вы?

Выгода от сегмента бизнеса с огромным потенциалом

Проверяйте каждый автомобиль, въезжающий на эстакаду

Проверяя каждый аккумулятор, прибывающий в вашу мастерскую, вы поможете найти дефектный аккумулятор, прежде чем он откажет!

ПОЛУЧИТЕ НОВЫХ КЛИЕНТОВ

ФОРМИРОВАНИЕ ДОЛГОСРОЧНОЙ ЛОЯЛЬНОСТИ СРЕДИ КЛИЕНТОВ

ПОЛУЧАЙТЕ ВЫГОДУ ОТ НОВЕЙШИХ ТЕХНОЛОГИЙ

Как показать результаты тестирования

Разряд, еще разряд - большой тест аккумуляторов

Аккумулятор – это одна из самых важных составляющих элементов автомобиля. Ведь с разряженной АКБ машина попросту не заведется, и дальнейший ход продолжать уже будет бессмысленно. Редакция журнала «Автозапчасти и цены» решила сравнить между собой несколько аккумуляторных батарей по выдаваемому им напряжению при разных температурных условиях.

Итак, в наших сегодняшних испытаниях участвуют шесть образцов аккумуляторных батарей от отечественных и зарубежных производителей. Все тестовые образцы были отобраны из товарной партии, именно такие можно купить в любом магазине, занимающимся продажей автомобильных аккумуляторов. Одной из задач наших испытаний было не только проверить какое-напряжение способны выдавать аккумуляторы, но и выяснить по этому параметру какие батареи лучше — иностранные или отечественные. В качестве подопытных образцов редакция «Автозапчасти и цены» выбрала два экземпляра отечественных аккумуляторов и четыре зарубежных. Россию на наших тестах представляли по два образца аккумуляторных батарей — это 12 вольтовые аккумуляторы Forse и Duo емкостью 60 ампер часов.

В качестве конкурентов от зарубежных производителей на тесте были представлены аналогичные батареи от компаний Varta, Solite, Bosch и Tudor.

Как проводились испытания

Для того, чтобы провести испытания редакция «Автозапчасти и цены» обратилась во ФГУП «НАМИ», где в лабораторных условиях специалисты провели сравнительные испытания аккумуляторных батарей. Испытания проводились по методике разработанной специалистами ФГУП «НАМИ». Перед началом испытаний при помощи нагрузочно-диагностического прибора было проверено напряжение на выводах аккумуляторов. Все полученные результаты были зафиксированы для сравнительного анализа.

Затем каждый из представленных образцов аккумуляторных батарей подвергли зарядке в течение получаса, после чего опять специалисты замеряли напряжение.

Следующим этапом испытаний стала проверка аккумуляторов на стойкость к холодаму. Для этого каждый из аккумуляторов последовательно помещали в холодильную камеру и выдерживали в течение трех часов при температуре минус сорок. После заморозки на выводах батарей опять проверялось напряжение с помощью нагрузочной вилки. Однако аккумуляторам предстояла проверка не только на устойчивость к холодам. После процедуры заморозки аккумуляторы опять отправили в термокамеру на три часа, но уже установили температуру плюс 20. Весь цикл испытаний повторили дважды, после чего сравнили полученные результаты, для определения победителей. Суть испытаний заключалась в том, чтобы определить какие аккумуляторы и медленнее теряют энергию (медленнее разряжаются лучше держат заряд) под нагрузкой.

Зарубежные

В качестве образцов для наших тестов мы выбрали аккумуляторы наиболее распространенных зарубежных брендов Tudor, Varta, Bosch

SOLITE — 4 место

Сегодня аккумуляторы под торговой маркой Solite, пришедшие из Южной Кореи, стали известны во многих странах мира. Автомобильные АКБ под этим бредом выпускаются на мощностях концерна Хюндай Sungwoo Automotive Korea Co., Ltd. Им же принадлежит торговая марка Solite. Аккумуляторные батареи с этого предприятия поставляются на конвейеры многих азиатских производителей авто. Их продукция имеет признанное качество и хорошие эксплуатационные характеристики. Производитель сообщает, что при изготовлении и сборке АКБ применяются передовые разработки и современные материалы. 

Концерном Sungwoo Automotive из Южной Кореи является крупным производителем запчастей для автомобилей. Первая фабрика Kyeongwon была открыта в 1979 году, а в 1981 году концерн заключает договор на поставку аккумуляторов Solite предприятию по сборке автомобилей Hyundai Motor Company. С тех пор прошло много времени и сегодня АКБ Solite поставляются на предприятия таких гигантов, как Toyota, GM, KIA, Hyundai, Honda и Nissan. Это свидетельствует о высокой репутации предприятия и широком ассортименте выпускаемых аккумуляторов. По итогам испытаний, эксперты ФГУП «НАМИ» присудили этой марке четвертое место. Так, на тесте было представлено два образца аккумуляторов марки Solite. До зарядки на выводах аккумуляторов напряжение составляло 12,57 В у одного образца и 12,58 В у другого. Это самый низкий результат не только среди иностранных АКБ, представленных на тесте, но и среди всех испытуемых образцов. Хотя честное напряжение в 12 Вольт аккумуляторы выдают сразу после покупки в магазине. После того как оба аккумулятора были заряжены, напряжение составило 13,26 В и 13,39 В соответственно, что считается весьма достойным результатом. По уровню забранного заряда Solite обошел некоторых своих конкурентов. После трехчасового испытания сорокоградусным морозом тестовые образцы Solite разрядились до 12,64 Вольт и 12,62 Вольт. Это говорит о том, что даже в лютый мороз корейские аккумуляторы способны выдавать заявленное напряжение. При плюс двадцати образцы Solite показали напряжение в 12,76 и 12,75 Вольт. При повторном испытании морозом и теплом аккумуляторы показали практически идентичное напряжение, что и в первый раз.

VARTA — 3 место

Пожалуй одна из самых известных марок аккумуляторных батарей не только на отечественном, но и на мировом рынке. Эта немецкая компания занимается изготовлением элементов питания для любого использования от батареек для бытового использования до аккумуляторов для колесной техники. Varta — бренд с многолетней историей и занимается производством аккумуляторов с 1887 года. Производственные мощности компании располагаются в таких странах, как Германия, Австрия, Франция, Испания, Чехия. 

Годовой объем производства Varta Automotive по некоторым оценкам составляет 40 миллионов единиц АКБ. На наших испытаниях представлена серия автомобильных аккумуляторов Varta Blue Dynamic включает модели, которые имеют повышенные эксплуатационные характеристики. В частности, это пусковой ток и срок эксплуатации. Производитель рекомендует использовать эти АКБ на современных автомобилях с расширенным набором опции и существенным числом потребителей тока в бортовой сети. Автомобильные аккумуляторы Varta серии Blue Dynamic выпускаются как в европейском, так и в азиатском исполнении.

BOSCH — второе место

Еще один немецкий бренд представленный в нашем тесте также хорошо знаком автомобилистам как синоним немецкого качества. С того момента, как компания Bosch наладила выпуск АКБ, она начала сотрудничать со многими мировыми производителями транспортных средств. Поскольку популярность АКБ Bosch довольно высокая, производство продукции налажено в соответствии с международными стандартами. По словам представителей компании, аккумуляторные батареи этого бренда представляют собой энергоносители, характеризующиеся повышенной емкостью и током холодного запуска. Соответственно, двигатель транспортного средства будет без проблем запускаться при любой температуре окружающей среды, по крайней мере, об этом уверяет сам производитель. На сегодняшний день бренд владеет более чем 300 дочерними предприятиями, по всему миру.

Во время наших испытаний АКБ марки Bosch получили серебряную награду от наших испытателей. Из магазина аккумулятор выдает напряжение 12,65 Вольт, что является средним значением, после зарядки батарея выдает напряжение уже 13,29 Вольт. После испытания на морозостойкость напряжение, выдаваемое аккумулятором падает до 12,74 Вольт — опять же все в пределах нормы. При тепловом испытании напряжение на выводах АКБ — 12,93. Во время повторных испытаний батарея выдает схожие результаты, что и при первичном цикле.

TUDOR

Бренд Tudor является собственностью концерна EXIDE Technologies. Tudor – один из известнейших и крупнейших производителей аккумуляторных батарей в Европе и мире, а впервые производство аккумуляторов марки было организовано в Испании еще в 1897 году. Кстати, известная марка носит имя своего основателя – Генри Тудора, инженера и изобретателя аккумуляторной пластины, изготовленной на основе решетки. По сегодняшний день этот принцип заложен в основу производства аккумуляторных батарей. 

Автомобильный аккумулятор Тудор можно встретить в первичной комплектации автомобилей таких производителей как Renault, Seat, Peugeot-Citroen, Fiat, Nissan, GM, WV, BMW, DаimlerChrysler. Продукция Tudor – это около 15% всего рынка аккумуляторных батарей в Европе. Эти аккумуляторы производятся по технологии AGM – они не нуждаются в обслуживании, имеют герметичные корпуса, их КПД достигает 99%. Это подтверждают и наши испытания. Так, до зарядки напряжение на выводах одного из представленных аккумуляторов Tudor составило 12,81 Вольт — самый лучший результат из всех тестовых образцов. Кроме того, один из тестовых экземпляров Tudor зарядился до напряжения в 13,64 Вольта — опять же лучший результат. Если говорить об испытаниях на сорокоградусном морозе то оба образца Tudor показали лучшие результаты и разрядились до напряжения в 12,81 и 12,74 соответственно. На втором цикле испытаний показатели аналогичные. Заслуженную победу в наших испытаниях среди иностранных брендов получает Tudor.

Отечественные

Импортозамещение сейчас главный тренд во всем, в том числе и на рынке автокомпонентов. Во время наших тестов мы были приятно удивлены, что отечественные аккумуляторы могут составить реальную конкуренцию иностранным, а кое-где даже быть лучше. Россию в схватке с западными брендами представляли аккумуляторы марок Forse и Duo Extra

Duo Extra — второе место

Аккумуляторы марки Duo Extra выпускаются российской компанией АкТех. Это один из ведущих производителей стартерных аккумуляторных батарей в России. Являясь наследником известного на всю страну аккумуляторного завода «ВостСибЭлемент», ведущего свою историю с 1938 г., с момента создания в 1999 г. компания произвела масштабную модернизацию, став одной из самых динамично развивающихся компаний в аккумуляторной отрасли России. Аккумуляторы DuoExtra компания АхТех позиционирует в качестве высокотехнологичного продукта российского производства. АКБ этой серии предназначены для использования на автомобилях класса D, E, F. Первоначально эти модели поставлялись только на экспорт, а сейчас продаются и на отечественном рынке.

Во время наших испытаний аккумуляторы марки Duo Extra не уступали своим зарубежным аналогам. Так, до зарядки напряжение на выводах двух представленных образцов составило 12,62 и 12,75 Вольт, что лучше ряда иностранных производителей. После зарядки Duo Extra стали выдавать напряжение 13,22 и 13,44 Вольта, что тоже лучше зарубежных конкурентов. По холодостойкости Duo Extra показала себя не хуже и не лучше западных батарей, а на одном уровне с ними. Достойный результат — напряжение 12.71 и 12,82 Вольта. При этом даже при плюсовой температуре батареи показывают стабильное напряжение.

Forse — первое место

Автомобильные аккумуляторы «Форс» можно назвать реальным прорывом в наших испытаниях. Сама марка принадлежит российской компании BatBaza. Сама компания не занимается производством батарей, а заказывает их других предприятий. Впервые марка Forse появилась на российском рынке в 2006 году. Тогда производство было налажено на украинском заводе «Веста-Днепр», но после 2014 года производство было перенесено на Курский аккумуляторный завод. В качестве маркетингового хода корпус АКБ выполнен в ярком дизайне, что привлекает внимание покупателей. 

Однако покупателям стоит обратить не только на яркий дизайн, но еще на результат, который АКБ показали во время тестов. Так, напряжение аккумуляторов до зарядки составило 12,75 и 12,76 Вольт соответственно, а вот после того как батареи были заряжены напряжение повысилось до 13,46 и 13,29 для каждого из двух образцов. По этому показателю «Форс» обошел даже матерых западных производителей АКБ, незначительно уступив лишь испанскому Tudor. Образцы от Forse продемонстрировали великолепную устойчивость к морозам. После выдерживания в термокамере при минус сорок, напряжение на выводах составило 12,91 и 12,92 Вольт — это самый лучший результат за время испытаний среди всех АКБ. После второго цикла испытаний «Форс» подтвердил свое качество выдав напряжение 12,92 Вольт при повторной заморозке.

Комментарий эксперта

В тесте участвовали аккумуляторные батареи емкостью 60 ампер часов. Два представителя Российских производителей Forse, Duo Extra и четыре импортного производства Varta, Solite, Bosch и Tudor. Тест был разработан для определения сохранения заряда батареи при знакопеременных температурах. Это важный показатель для территории России, та как температура может меняться в течении двух, трех суток от минусовой до плюсовой. Было произведено два цикла нагрева и охлаждения батарей. После каждого цикла было определенно напряжение на аккумуляторных батареях с помощью нагрузочной вилки. По результатам теста аккумуляторные батареи всех производителей годны к эксплуатации и все батареи показали положительный результат близкий друг к другу. Но, исходя из полученных результатов, мы определили победителя. Из импортных изготовителей 1 место получил Tudor, так как под нагрузкой при низкой температуре оба образца показали большее напряжение. Из Российских номинантов победил Forse по тому же критерию.

Тест: аккумуляторы с технологией EFB

В последнее время на российском рынке появились аккумуляторные батареи с технологией EFB (Enhanced Flooded Battery). Сначала импортные, а позднее и от отечественных производителей. В переводе с английского EFB — улучшенная залитая батарея. Давайте разберёмся, на что способны улучшенные российские аккумуляторы?

Участники
EFB–аккумуляторы были специально разработаны для автомобилей, оснащённых системой «старт-стоп». Они должны не только легко переносить длительные циклические нагрузки «заряд-разряд», но и служить надёжным источником электроснабжения автомобиля, когда его двигатель по воле умной системы управления заглушен.
Новинка оказалась полезной не только на машинах с системой «старт-стоп»: её таланты пришлись кстати и на обычных автомобилях, которые эксплуатируются в тяжёлых условиях. EFB-батареи уверенно и долго «крутят» стартер на морозе, не боятся глубоких разрядов, хорошо справляются с питанием дополнительных мощных потребителей электроэнергии. И если поначалу такие аккумуляторы поставлялись на наш рынок из-за рубежа, то сегодня их выпуск освоен и отечественными производителями.
Именно «наши» батареи с технологией EFB будут участвовать в сегодняшнем тесте. Знакомимся:
• АКБ 6СТ-60VL WESTA RED EFB 12 В 620 А
• АКБ 6СТ-60VL LB FORSE EFB 12 В 620 А
• АКБ 6СТ-60VL TIТAN EFB 12 В 600 А
• АКБ 6СТ-60VL TUBOR EFB 600 А.
• АКБ 6СТ-60VL АКОМ EFB 12 В 560 А.
На испытания представлены по два образца батарей каждой из пяти моделей. Заявленная ёмкость каждого из участников теста — 60 Ач.
Организаторы теста не ставили цель доказать, что один производитель хуже или лучше другого. Поэтому приводятся результаты конкретных испытаний в расчёте на то, что это поможет потребителям в выборе АКБ.

Подготовка
Все батареи с технологией EFB для теста были куплены в обычных магазинах России и практически одновременно. Разница заключалась только в том, что некоторые аккумуляторы было очень сложно найти — они есть не в каждом регионе (это связано с отсутствием широкой дилерской сети).

Время проведения испытаний
Пройти полный цикл испытаний — задача трудоёмкая и занимает много времени. Этот тест длился с 3 июня по 25 августа 2019 года с соблюдением всех протоколов и технологических циклов — почти три месяца.

Методика
Сначала проверялась реальная ёмкость всех десяти аккумуляторов. Запас энергии батарей определялся по ГОСТ Р 53 165-2008 п. 9.3.
Участвовали все пять пар образцов.
Следующее испытание показало возможности участников запускать двигатель при отрицательной температуре.
Был проверен ток холодной прокрутки при –18°С по методике ГОСТ Р 53 165-2008 п. 9.1 (при заявленных токах напряжение не должно просесть ниже 7,5 В через 10 с и ниже 7,2 В через 30 с работы, а до 6 В оно может упасть не ранее полутора минут). Участников снова десять.
Дальше пары разделились, и каждая батарея отправилась на свой специальный EFB-тест, чтобы проверить участников на так называемое циклирование — стойкость к многократной смене режима «заряд-разряд». Отечественных стандартов для такой проверки пока не существует, поэтому было решено оттолкнуться от методики испытаний на циклирование по ГОСТ Р 53 165-2008 п. 9.6.2 для обычных стартерных батарей. Однако количество циклов, которое должны выдержать подопытные батареи, увеличили до 220 (для обычных стартерных батарей АКБ — 120 циклов).
Второй тест на циклирование тоже «предложили» сами производители.
Два производителя утверждают, судя по этикеткам, своё соответствие требованиям международного стандарта ЕN 50324-6. Этот стандарт выпущен специально для АКБ, изготовленных по технологиям EFB и AGM. Соответственно, была применена методика испытаний таких аккумуляторов, хотя и по самому низкому из существующих уровней требований — М1 (именно он заявлен на этикетке двух АКБ, участвующих в тесте). По уровню М1 батарея должна выдержать не менее 150 циклов заряда-разряда до напряжения 10 В при температуре 40 °С и с глубиной разряда 50%.
С целью определения степени ответственности производителей перед своими потребителями было принципиальным выявить соответствие испытываемых образцов заявленным характеристикам на этикетке. Изделия, которые не соответствуют данному критерию и не оправдывают ожиданий покупателей, получали штрафной балл.
Итоговая оценка производилась по пятибалльной шкале:
5 — полное соответствие заявленным характеристикам;
4 — незначительное несоответствие характеристикам;
3 — значительное несоответствие характеристикам;
2 — в случае отказа образца в процессе испытаний.
Кроме того, за несоответствие заявленным характеристикам с полученного результата снимался один балл.

Результаты
Результаты испытаний сведены в таблицы, где очень много цифр, наверняка интересных технически подкованным читателям (красным цветом выделены результаты, не соответствующие требованиям стандартов). Автомобилисты–гуманитарии могут просто посмотреть комментарии и переходить к последней главе.

Результаты испытаний на заявленную номинальную ёмкость


Все участники – молодцы, первое испытание выдержали достойно. Ёмкость всех батарей соответствует заявленной. Всем – по «пятерке»!

Результаты испытаний на заявленный ток холодной прокрутки при –18°С


Этот тест «покорился» не всем: аккумуляторы Westa и AKOM полностью соответствуют требованиям ГОСТа по току холодной прокрутки, у остальных могут быть проблемы с пуском двигателя в мороз. FORSE провалил тест по продолжительности разряда, и может подвести при длительных попытках пуска (его итог — 4 балла). TUBOR и TITAN не справились с 10- и 30-секундным испытанием, значит, могут «сдаться» слишком рано (оценки — по 3 балла).

Результаты испытаний на циклирование по ГОСТ Р 53 165-2008 п. 9.6.2


Батареи TIТAN, TUBOR и АКОМ соответствуют повышенным требования к циклированию по методике ГОСТ Р 53165-2008 ( TUBOR не дотянул всего 1 цикл, но результат всё равно достойный). Всем — по 5 баллов. Результат батареи WESTA неплох — 4 балла. А вот у FORSE проблемы. Кроме того, в процессе циклирования произошло падение уровня электролита в каждой банке, оголились пластины, случилось короткое замыкание в одной из банок и отказ батареи. Увы. Мало того, батареи FORSE и WESTA получили по штрафному баллу за несоответствие результата заявленным характеристикам. 

Результаты испытаний на циклирование по EN 50342–6:2016, 7.5 М1


Как видим, действующему международному стандарту для EFB-батарей соответствует только AKOM, ему 5 баллов. Марки TUBOR и TITAN и не заявляли о своём соответствии стандарту, но им, как и АКБ от WESTA, по 3 балла. А вот батарея FORSE, как и в предыдущем тесте, не справилась. Значит, 2 балла и очередной штраф.

Суммарный балл по результатам всех тестов


Только одна батарея из пяти, представленных в тесте — 6CT-60VL LB FORSE EFB — испытаний не выдержала. Еще три (6CT-60VL WESTA RED EFB, 6CT-60VL TITAN EFB и 6CT-60VL TUBOR EFB) показали неполное соответствие требованиям стандартов или характеристикам, заявленным производителем. И лишь одна АКБ — 6CT-60VL АКОМ EFB — прошла тест без замечаний, полностью выполнив все нормативы. Надеемся, эта статья поможет российским автомобилистам сориентироваться на рынке EFB-батарей, сделать правильный выбор и совершить удачную покупку!

Тесты провел отдел исследований и испытаний Научно-технического центра «Аккумулятор инноваций», протокол № АИ03-027-19 от 26.08.2019 г.
НА ПРАВАХ РЕКЛАМЫ

QuantumScape заявил о революции в производстве аккумуляторов

Американская компания QuantumScape представила результаты тестирования новой ячейки для аккумуляторной батареи электромобиля. Главные особенности разработки таковы: во-первых, зарядка до 80% емкости за 15 мин, что почти вдвое быстрее, чем у литий-ионной батареи электромобиля Tesla Model 3, одной из лидеров по этому показателю.

Во-вторых, сохранение свыше 80% емкости после 800 циклов заряда и разряда, что говорит о потенциальном сроке службы батареи в несколько сотен тысяч километров (Tesla дает гарантию до 240 000 км). И в-третьих, объемная плотность энергии в 1000 Вт ч/л, что примерно на 80% больше, чем у самых современных литий-ионных ячеек. Это значит, что и емкость батареи будет соответствующей, а по запасу хода электромобили на таких батареях сравняются с автомобилями с ДВС. Что не менее важно, ячейка сохраняет свои характеристики до температур около -30 градусов по Цельсию, в то время как литий-ионные батареи демонстрируют снижение показателей в таких условиях. Да, и новая батарея не воспламеняется.

Ячейка QuantumScape построена по технологии твердотельных батарей: в них используется твердый электролит, а не жидкий, как в наиболее часто используемых сегодня литий-ионных батареях. Твердотельные батареи уже несколько десятков лет считаются одной из самых перспективных технологий, однако нерешенные технические проблемы пока не позволяли исследователям говорить о коммерческих перспективах.

Калифорнийский стартап QuantumScape был основан в 2010 г. профессором Стэнфордского университета Фрицем Принцем и выпускником этого университета Джагдипом Сингхом. С 2012 г. компания начала работать с Volkswagen, а в 2018 г. немецкий автогигант вложил в стартап $100 млн, став крупнейшим акционером. В том же году представители обеих компаний заявили, что начинают подготовку к массовому производству твердотельных батарей. В июне 2020 г. Volkswagen инвестировал в QuantumScape еще $200 млн. В ноябре 2020 г. QuantumScape провела IPO на Нью-Йоркской бирже путем слияния с уже вышедшей на биржу специализированной компанией для поглощений (SPAC). Сделка помогла стартапу привлечь еще $700 млн, которые будут направлены на организацию производства, а котировки акций компании с тех пор выросли уже втрое до уровня в $75 за акцию. По словам представителей QuantumScape и Volkswagen, производство начнется в 2025 г.

Ячейку QuantumScape отличает ряд особенностей. Для формирования анода ей не требуется даже минимальное количество лития, что удешевляет процесс производства. Кроме того, в ячейке используется особый тончайший керамический сепаратор, который разделяет электроды. На его разработку компании потребовалось пять лет, и точное описание материалов, используемых для его изготовления, является главной коммерческой тайной компании. А основной задачей QuantumScape теперь будет создание многослойных ячеек и составление из них целой аккумуляторной батареи. Как отмечают специалисты, эта задача не так проста, как может показаться, поэтому компания еще может столкнуться со сложностями, которые могут привести к сдвигу заявленных сроков начала производства и даже к полной неудаче проекта.

QuantumScape и Volkswagen не единственные компании, которые проводят исследования в этой области. Японский автопроизводитель Toyota ранее заявлял о планах наладить выпуск электромобилей с твердотельными аккумуляторными батареями к 2025 г. Другой американский стартап, Solid Power, основанный шесть лет назад, заручился поддержкой таких автокомпаний, как BMW, Ford и Hyundai, и рассчитывает запустить производство в 2026 г. Однако до демонстрации работающего аккумулятора дело пока не дошло ни у кого.

Как сделать тест нагрузки аккумулятора

Тестирование нагрузки аккумулятора включает измерение ампер, произведенных заряженным аккумулятором, и особенно актуально для аккумуляторов автомобиля. Батарея в легковом или грузовом автомобиле должна создавать высокие амперы для питания стартера и вращения двигателя автомобиля. Термин, используемый для описания мощности батареи, – это «усилители холодного пуска» или CCA. Чтобы выполнить точный тест на нагрузку батареи, вам нужно использовать тестер нагрузки батареи.

Шаг 1


Полностью зарядите аккумулятор, чтобы получить точные показания нагрузочного теста. Изучите метку на батарее, чтобы определить выходное напряжение, а затем с помощью мультиметра убедитесь, что показания напряжения совпадают с показаниями, указанными на метке батареи.

Шаг 2


Установите мультиметр на «Напряжение». Подключите красный датчик от измерителя к положительной клемме аккумулятора и присоедините черный датчик к отрицательной клемме. Клеммы аккумулятора имеют маркировку «+» и «-» для удобной идентификации. Прочитайте метр. Если показания более чем на 10 процентов ниже напряжения на этикетке аккумулятора, необходимо зарядить аккумулятор перед выполнением нагрузочного теста.

Шаг 3


Снимите датчики с клемм аккумулятора.

Шаг 4


Изучите этикетку аккумулятора, чтобы определить ее номинальный ток. Вы увидите «CCA», за которым следует число, обозначающее усилители холодного пуска. Разделите это число на два на вашем калькуляторе, чтобы получить оптимальную цифру для вашего нагрузочного теста. Например, если на этикетке батареи указано «CCA 500», разделите 500 на 2, чтобы получить 250. Запишите результат ваших расчетов.

Шаг 5


Присоедините датчики нагрузочного тестера к клеммам аккумулятора. Снова подключите красный провод к положительной клемме аккумулятора, а черный провод к отрицательной клемме, как вы делали ранее.

Посмотрите на свои часы или таймер. Оставьте датчики подключенными к клеммам аккумулятора на 15 секунд. Затем прочитайте измерение на нагрузочном тестере и сравните его с числом, которое вы рассчитали на шаге 4. Если показание на 15-20 процентов ниже этого числа, это указывает на то, что ваша батарея не может выдавать правильную мощность и выиграла не сможет запустить ваш двигатель. Снимите датчики с клемм аккумулятора и при необходимости замените аккумулятор.

Предметы, которые вам понадобятся


  • мультиметр
  • Калькулятор
  • Тестер нагрузки батареи

Неудобная правда об электромобилях :: Autonews

2010 год запомнится в истории как отправная точка для большой эры электрификации персонального транспорта. Дорогу к электрическому будущему проложили автомобильные гибриды, но гибридные технологии были лишь предпосылкой для новой технологической революции. Следующее поколение автомобилей уже будет использовать электромоторы в качестве основного двигателя, как какая-нибудь стиральная машинка, и заряжаться от разеток, как все мобильники. В 2010 году начнется производство Chevrolet Volt, Opel Ampera, Nissan Leaf, прием заказов на который компания Nissan открывает в апреле. Совсем скоро к этому списку подтянутся все (абсолютно все) ведущии автокомпании мира.

Электромобили в качестве личного транспорта обладают потенциалом для обеспечения больших перемен, от снижения уровня загрязнения до экономического возрождения всей автомобильной отрасли после глобального экономического кризиса. Это понимают все бизнесмены и все чиновники независимо от политической принадлежности. Правительства во всем мире уже потратили огромные средства на появление в своих странах “экологически чистого” транспорта. Этот приток капитала позволил бизнесу развиваться и наращивать свой научно-технический потенциал. Наличие новых технологий всегда повышает стоимость акций компании, работает на ее имидж и дает повод заявлять о “лидерстве” в потенциально важной области.

При всем уважении к передовым технологиям, с реальной точки зрения заурядного потребителя электромобили совсем не совершенны.

Проблемы электромобилей

Литиево-ионные батареи – благодаря распространению мобильных телефонов в мире уже скоро будет наблюдаться нехватка основных компонентов для производства этих батарей. Но если аккумулятор персонального мобильника – это несколько грамм ценного сырья, то батареи персонального автомобиля – это уже килограммы. Крупные месторождения лития могут еще оставаться в Боливии и Чили, а так он кончится так же быстро, как и нефть.


Спрос на литиевые батареи может возрасти в четыре раза в течение ближайших десяти лет

С появлением электромобилей в широкой продаже спрос на готовые автомобильные блоки ионно-литиевых аккумуляторов со стороны автокомпаний может превышать предложение производителей аккумуляторов. Спрос на литиевые батареи может возрасти в четыре раза в течение ближайших десяти лет.

Стоимость аккумулятора электрического автомобиля в настоящее время варьируется от 25% до 50% от общей суммы расходов на электромобиль. Аккумуляторы требуют постоянного обслуживания и периодической замены. Срок службы аккумуляторов сейчас оценивается на уровне пяти-семи лет, после чего они требуют замены. Остается только надеяться, что с началом массового производства цены на батареи упадут, а срок их службы увеличится.

Пока не проработаны технологии и схемы утилизации батарей, которые, теоретически, можно использовать для питания менее энергоемких устройств, чем автомобиль. Ни один автопроизводитель пока не взял на себя обязательств по замене старых аккумуляторов на новые.

В большинстве электромобилей используются двигатели постоянного тока, которые содержат магнитные сплавы на основе редкоземельных металлов. Все производство этих компонентов сосредоточено в Китае, который, являясь монопольным производителем с сильным централизованным управлением, может диктовать цены на этот продукт.

С одной стороны, владельцы электромобилей могут забыть об обязательном посещении заправок, но теперь у них появляется другая забота – подключение автомобиля к соответствующей розетке. Зарядка автомобиля занимает огромное количество времени, и теперь необходимо заранее продумывать не только саму поездку, но и продолжительность всех зарядок.


Владельцы электромобилей могут забыть о заправках, но теперь будут искать розетки

Существуют два типа зарядки:

– дома или в гараже, через 220-вольтовую линию (в США 110 вольт). Зарядка в таком случае происходит за одну ночь, примерно за 8-12 часов. И это удобно при ежедневной эксплуатации автомобиля и стабильном прогнозируемом ежедневном пробеге;
– в специальных местах через специальные зарядные устройства с напряжением сети в 500 вольт. Быстрая зарядка в течение 30 минут или менее (время будет варьироваться в зависимости от факторов, которые включают конкретное зарядное устройство и емкости аккумуляторных батарей конкретного транспортного средства).

На данном этапе развития зарядных устройств мощные быстрозарядные устройства нужно размещать только под крышей, в сухом помещении, чтобы свести к минимуму возможность поражения электрическим током во влажной среде. Вполне вероятно, что потребители не смогут справиться с электрозарядным оборудованием самостоятельно. По соображениям безопасности, зарядку будет осуществлять обслуживающий персонал в защитной спецодежде. То есть выигрыша относительно обычных бензиновых заправок мы тоже не получаем. К тому же водители не будут сидеть и ждать полчаса (или больше), пока зарядится их автомобиль. Поэтому пункты быстрой зарядки должны располагаться рядом с торговыми центрами, кафе, офисными зданиями.

Электромобили лучше всего подходят для умеренного климата. Там, где зимой стоят суровые морозы, электробатареи могут не справиться с запуском электромотора и всеми дополнительными нагрузками: постоянным обогревом салона, сидений, стекол и прочего бортового оборудования. Пока совсем не ясно, как поведут себя электромобили в типично российском климате.


Батареи электромобилей не справятся с суровыми русскими морозами

Отсутствие возможности подключения персональных автомобилей к любой розетке видится основным препятствием для распространения электромобилей в России и в Европе, где при высокой урбанизации общества население живет в многоквартирных домах и не имеет персональных электрифицированных гаражей.

Кроме того, у нас полностью отсутствует инфраструктура зарядных станций для электромобилей. Причем создание такой глобальной инфраструктуры на территории хотя бы отдельных регионов требует вливания огромных средств, а какие-то отдельные пункты зарядки для электромобилей неэффективны. Таким образом, покупка и эксплуатация электромобиля в России абсолютна бесполезна из-за ограниченных возможностей использования. А создание инфраструктуры для эксплуатации электромобилей дорого и не представляется необходимым, так как электромобили в стране не появляются. Подобный замкнутый круг может отложить появление электромобилей в России еще на десяток лет – за которые западная автопромышленность опять уйдет от нашей в непреодолимый отрыв.

Кирилл Орлов

Как выбрать аккумулятор: тест шести батарей именитых брендов

Шесть аккумуляторов – и все именитых брендов. Именно поэтому нас так удивили полученные результаты. Авторы Михаил Колодочкин и Алексей Ревин, фото: Георгий Садков.

Похоже, что аккумуляторные батареи традиционной конструкции еще долго будут править бал. Еще недавно мы предсказывали, что их потеснят более продвинутые аккумуляторы, сделанные по технологии AGM. Но по экономическим причинам производители решили не заменять поголовно древние батареи более продвинутыми. Нецелесообразность такой рокировки подтвердили и результаты нашего спецтеста, где мы сопоставили АКБ пяти различных типов (№ 10, 2019).

Поэтому для традиционной ежегодной экспертизы мы накупили «европеек» с жидким электролитом и габаритами 278 × 175 × 190 мм. Такие батареи – из числа самых популярных подходят как для большинства бюджетных машин, так и для моделей ценой в миллион-другой.

Обычно мы собирали более многочисленную компанию, но на сей раз решили не брать «мальчиков для битья». Самая дешевая батарея – Titan: 1360 гривен. Самая дорогая – Bosch: 2650 гривен.

В основе программы испытаний – проверка энергетических возможностей батарей на морозе: при –18 и –29 °C. Для наших условий эксплуатации это самые важные показатели. Кроме того, оценили резервную емкость всех батарей как в состоянии поставки, так и после полной зарядки. Первый параметр говорит о порядочности продавца: все батареи продавались как гарантийные, но это не означает, что за ними кто-то ухаживал. Второй параметр – это реальный запас энергии в АКБ, именно его мы учитывали при распределении мест. Всего проверяли четыре энергетических показателя.

Ради интереса сравнили способность батарей принимать зарядный ток, оценивая их восстановление после глубокого разряда. А чтобы оценить выгоду от покупки той или иной батареи, пересчитали набранные аккумуляторами баллы с учетом их цены – получилась новая табель о рангах по соотношению цены и качества.

Лучшая половина

Поначалу всё шло очень гладко. Резервная емкость у батарей оказалась неплохой – выше ста минут. В экспертизах прошлых лет большинство результатов было скромнее. Но резервная емкость, как известно, проверяется в тепличных условиях: при скромном токе 25 А и температуре 25 °C. А что будет при трехзначных токах да на морозе?

Тревожные нотки прозвенели сразу. Titan при оценке тока холодной прокрутки на первых же замерах просел ниже 7 В – нехороший симптом. Всё, что ниже 7,2 В, – это прокол. Но мы решили закрыть на это глаза – может быть, батарея очухается. А когда температуру снизили до –29 °C, отказала половина батарей! Titan скис в первую же секунду, Bosch – через 18 секунд, а Mutlu – через 24 секунды. Вот тебе и новенькие батареи!

Только половина из протестированных аккумуляторов проявила готовность поделиться запасенной энергией. Лучшим при этом оказалось изделие южнокорейского завода Delkor – неоднократный призер наших соревнований Medalist.

Прием заряда

Вне конкурса решили проверить, хорошо ли полностью разряженные батареи принимают зарядный ток. Напряжение зарядного устройства при этом составило 14,4 ± 0,05 В. Способность восстанавливаться – это тоже критерий качества батареи, пусть и косвенный. Что ж, имена всё те же: лучше других это делает Varta, чуть отстал от нее Medalist. Третьей стала Multu.

Как выбрать батарею?

Изучите список победителей наших экспертиз за последние годы: испытаний такого уровня, кроме нас, не проводит никто. Напомним основные параметры, которые надо учитывать при покупке АКБ.

Габариты. АКБ должна уместиться на штатном месте – под капотом, в багажнике или под полом.

Полярность. На большинстве автомобилей разместить батарею с иной полярностью не удастся – не хватит длины проводов. Проще всего перед покупкой сфотографировать старую батарею, чтобы точно знать, где должен быть «плюс», а где «минус».

Цена. Бренд обычно определяет и цену. Заявленные электрические параметры – ток и емкость – диктуются габаритами. Не обращайте внимания на «специалистов», которые будут говорить про нежелательность «излишних» амперов или ампер-часов.

Выбрали? Не забудьте перед установкой на машину зарядить батарею, а при установке – надежно ее закрепить. Вибрации ускоряют механическое разрушение пластин.

ЗА РУЛЕМ №11 2019

Новости, тест-драйвы, обзоры: подписывайтесь на наш Telegram-канал

Включать ли кондиционер зимой – развенчиваем вечные мифы

5 проверенных способов убить двигатель

Сахар в бензобаке: развенчиваем миф

Лампы W5W. Разносветье

 

Advanced Battery Development, System Analysis, and Testing

Чтобы разработать лучшие литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы для подключаемых к электросети электромобилей, исследователи должны интегрировать достижения в области исследовательских материалов для аккумуляторов и прикладных исследований аккумуляторов в полные аккумуляторные системы. Деятельность Управления автомобильных технологий (VTO) по усовершенствованной разработке аккумуляторов, системному анализу и тестированию сосредоточена на разработке аккумуляторных элементов и модулей, которые позволяют значительно снизить стоимость аккумуляторов, увеличить срок их службы и повысить производительность.VTO ​​координирует деятельность с Консорциумом передовых аккумуляторов США (USABC), группой, управляемой отраслевой организацией Совет Соединенных Штатов по автомобильным исследованиям (USCAR). Он также напрямую работает с отраслевыми поставщиками аккумуляторов и материалов, получая награды за научные исследования и разработки. Чтобы узнать, как батареи используются в подключаемых к электросети электромобилях, посетите страницу Центра данных по альтернативным видам топлива, посвященную батареям.

Через USABC VTO поддерживает различные исследования, тестирование и сравнительный анализ.Группа помогла разработать ряд руководств по процедурам испытаний, которые доступны на веб-сайте группы специалистов по хранению электрохимической энергии USCAR. Повторяющиеся процедуры тестирования позволяют исследователям последовательно оценивать батареи по ключевым характеристикам, таким как срок службы и устойчивость к неправильному обращению. Сравнительное тестирование аккумуляторов устанавливает базовый уровень, с которым компании могут надежно сравнивать свои улучшения на постоянной основе.

VTO также поддерживает работу по разработке моделей, которые помогают исследователям проектировать и рассчитывать потенциальную стоимость батарей.Одной из основных моделей является восходящая модель производительности и стоимости батареи (BatPaC) в Аргоннской национальной лаборатории, которая включает предположения о стоимости химического состава материалов, проектирования и производственных процессов. Бесплатная модель, являющаяся общественным достоянием, предназначена для политиков и исследователей для оценки затрат в сценарии, когда литий-ионные батареи достигли зрелого уровня развития и производители производят их в больших объемах. BatPaC имеет более точные прогнозы, чем предыдущие модели, и позволяет производителям автомобилей выбирать лучшую и самую маленькую батарею для необходимого приложения.Основываясь на рекомендациях экспертов по этой модели, Агентство по охране окружающей среды США использовало BatPaC для разработки своего последнего раунда стандартов экономии топлива.

Кроме того, проект VTO по автоматизированному проектированию аккумуляторных батарей для электромобилей (CAEBAT) объединяет исследователей аккумуляторов энергии, разработчиков аккумуляторов, автопроизводителей и других отраслевых партнеров для создания инструментов проектирования, которые снизят стоимость и оптимизируют производительность аккумуляторы для электромобилей. И Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) через свою многомасштабную мультидоменную структуру для проектирования батарей, и Национальная лаборатория Окриджа (ORNL) через платформу Virtual Integrated Battery Environment (VIBE) играют ключевую роль в разработке гибких и расширяемых модульных архитектур. которые позволяют прогнозировать и проектировать производительность батареи.

Другие исследования, поддерживаемые VTO, помогли разработать аккумуляторные элементы и модули, которые снижают стоимость аккумуляторов, увеличивают срок их службы и повышают производительность. Исследования сосредоточены на снижении стоимости технологий, управляющих температурой аккумуляторных систем, повышении устойчивости аккумуляторов к неблагоприятным условиям, разработке инструментов автоматизированного проектирования для проектирования аккумуляторов и совершенствовании датчиков для мониторинга аккумуляторных систем.

Сотрудничая с промышленностью, VTO поддержала ряд прорывов в аккумуляторных технологиях.Аналогичным образом, исследования, поддерживаемые VTO, помогли снизить смоделированные затраты на крупносерийное производство автомобильных литий-ионных аккумуляторов более чем на 40% с 2012 года, в результате чего стоимость снизилась до менее 300 долларов США / кВт · ч. Удельная емкость аккумуляторных элементов также увеличилась со 150 Втч / л в 2008 году до более 350 Втч / л, достигнув при этом более 5000 циклов PHEV и 1000 циклов EV.

Многолетнее стремление VTO к совершенствованию литий-ионных аккумуляторов уже дало значительные результаты. В гибридных электромобилях BMW и Mercedes используется литий-ионная технология, разработанная в рамках проектов, поддерживаемых VTO с Johnson Controls.Прошлые исследования VTO в этой области также помогли разработать технологию литий-ионных аккумуляторов, используемую в Chevrolet Volt, первом коммерчески доступном PHEV. Эта технология в настоящее время используется на рынке в различных гибридных и подключаемых электромобилях, которые появятся в ближайшие несколько лет, включая Ford Focus EV.

Нагрузочное испытание аккумуляторных батарей в три этапа

Если вы управляете большой установкой с несколькими батареями в банке или управляете компактным автомобилем только с одной батареей, важно, чтобы ваши батареи содержались должным образом.Аккумуляторы являются источником энергии для вашего автомобиля, и если они не работают должным образом, вы обязательно столкнетесь с проблемами. В грузовых перевозках большой грузоподъемности эта проблема часто в конечном итоге превращается в вызов на дороге, если ее должным образом не решить в магазине.

К счастью, правильное обслуживание и тестирование аккумулятора не так уж и сложно, поскольку от него легко отмахнуться те, кто не осознает его важности. В своем недавнем вебинаре Ларри Рэмбо и Джимми Филдинг подробно обсудили тестирование батарей.Вы можете посмотреть записанную версию вебинара в любое время для их полного обучения. Однако здесь приводится сводка:

Есть три основных этапа нагрузочного тестирования батареи.

  1. Физический осмотр

Некоторые батареи имеют встроенный ареометр, который можно использовать для проверки электролита в батарее. Если у вашей батареи есть ареометр, на верхней части батареи есть глазок с маленькой трубкой и зеленый шар, который садится в одну из батарейных ячеек.Плотность электролита определяет, где находится зеленый шар.

Если аккумулятор полностью заряжен и удельный вес высокий, зеленый шар будет в центре трубки, так что вы увидите зеленую точку в центре глаза. Если удельный вес низкий, мяч сместится в сторону, и вы увидите черный цвет. Если вы каким-то образом потеряли электролит из аккумулятора, вы увидите белый цвет. В этот момент вам нужно будет определить, почему уровень электролита низкий.

Проверьте внешнюю поверхность батарейного отсека на предмет трещин, поломок, утечек или других повреждений корпуса. На рисунке ниже показан пример поврежденной батареи, которую , а не нужно заряжать или тестировать под нагрузкой. Если ваша батарея имеет подобное повреждение, вам нужно выяснить, почему она повреждена, чтобы новая батарея также не была повреждена. Например, проверьте крепления аккумулятора, чтобы убедиться, что они на месте и надежно закрепляют аккумулятор.

Убедившись, что корпус не поврежден, изучите ведущие сообщения.Убедитесь, что резьба не оборвана и не задернута. Также проверьте контактную площадку, чтобы убедиться, что она не повреждена - это ваше электрическое соединение. Весь ток будет проходить через эту площадку, поэтому, если она повреждена, ваша система не будет работать так же эффективно или вообще (в зависимости от серьезности повреждения площадки). Помимо проверки на предмет повреждений, убедитесь, что аккумулятор и кабели чистые. Грязь или сажа также могут препятствовать электрическому подключению.

  1. Определить уровень заряда

Определите уровень заряда каждой батареи.Если значение напряжения превышает 12,75 В для батареи с заполненными элементами или около 13 В для батареи AGM, возможно, на батарее имеется поверхностный заряд, который помешает получению точных результатов испытания под нагрузкой.

Если ваш нагрузочный тестер электронный, он автоматически снимает поверхностный заряд перед проведением нагрузочного теста. Однако, если ваше испытательное оборудование является ручным, вам нужно будет самостоятельно снять поверхностный заряд, приложив 300-амперную нагрузку в течение 15 секунд. После этого дайте батарее постоять несколько минут перед проведением нагрузочного теста.

  1. Испытание под нагрузкой

Электронное оборудование:

Если вы используете электронный тестер нагрузки, тестер попросит вас ввести CCA батареи, тип батареи и температуру батареи. Убедитесь, что вы читаете точное значение CCA на батарее, а не предполагаете, что знаете, что это такое, потому что многие производители аккумуляторов делают батареи с разными значениями CCA, которые выглядят одинаково снаружи. Тестер запрашивает расчетную температуру батареи, потому что чем холоднее батарея, тем она менее эффективна.Предоставление тестеру точной информации позволит ему производить точные вычисления. Затем тестер проверит батарею под нагрузкой и вернется с результатом: хорошая или плохая батарея.

Ручное оборудование:

Если вы используете ручное оборудование, вам все равно понадобится CCA батареи, тип батареи и температура батареи. Разница в том, что вам придется делать расчеты самостоятельно.

Возьмите номинальное значение CCA аккумулятора и разделите его пополам, затем приложите эту нагрузку на 15 секунд.(Например, если CCA вашей батареи составляет 700, вы приложите к ней нагрузку 350 А в течение 15 секунд.) На отметке 15 секунд вам нужно прочитать, какое напряжение батареи, прежде чем позволить нагрузке выключенный. Если вы снимете нагрузку до измерения напряжения, вы получите возвратное напряжение, которое не даст вам точного результата теста.

Возьмите эту 15-секундную отметку напряжения и сравните ее с таблицей ниже. Здесь вам нужно узнать температуру батареи.Если вы показываете 9,2 вольт, а температура батареи составляет 40 ° F, батарея не проходит нагрузочный тест. При температуре 40 ° F напряжение должно быть не менее 9,3 В для прохождения теста под нагрузкой. Однако, если температура батареи 30 ° F, батарея в порядке, потому что у вас напряжение выше минимально необходимого.

Для получения дополнительной информации о нагрузочных тестерах или других продуктах Purkeys , свяжитесь с нашей командой сегодня!

Параметры тестирования батареи

EV - Технические статьи

Растущий спрос на электромобили (EV) приводит к тому, что производители разрабатывают и выпускают более доступные модели.Наиболее важным фактором при разработке аккумуляторов электромобилей или систем управления аккумуляторными батареями (BMS) является безопасность. Безопасность коллективно обеспечивается в промышленности посредством строгих нормативных требований и сертификации, а также обеспечивается посредством испытаний.

В этой статье мы рассмотрим, какие факторы охватывают стандартные тесты аккумуляторных батарей для аккумуляторных систем электромобилей.

Аккумуляторы EV требуют тщательного тестирования, чтобы убедиться, что они достаточно безопасны для коммерческого использования.Изображение любезно предоставлено UL (Underwriter Laboratories).

Почему тестирование электромобилей имеет значение

Поскольку автомобили потребляют большое количество энергии, желательны только аккумуляторные технологии с высокой плотностью мощности, а поскольку автомобили должны использоваться ежедневно, аккумулятор должен быть перезаряжаемым. Однако их большая способность аккумулировать энергию (в результате использования химически активных металлов) означает, что они могут быть более разрушительными в случае выхода из строя.

При выходе из строя литиевая батарея может выделять большое количество газообразного водорода, а сильное тепло, вызванное внутренним коротким замыканием, воспламеняет водород, создавая эффект огнемета.Поскольку автомобили подвержены риску повреждения в результате столкновений, важно, чтобы аккумуляторные батареи содержали несколько механизмов безопасности, чтобы гарантировать, что аккумулятор ни при каких обстоятельствах не может воспламениться.

«Стратегии безопасности» для каждого уровня системы электромобилей, изложенные в презентации GM для Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций в 2013 году.

Параметры тестирования EV

Как и в любом инженерном проекте, первый шаг - всегда понимать среду, в которой, как ожидается, выживет ваш продукт.

Автомобильная промышленность не прощает ошибок, так какие факторы следует учитывать в отношении аккумуляторов?

  • Механический

    В автомобильной промышленности механические нагрузки и воздействия очень велики из-за постоянного движения колес и неровностей поверхностей, с которыми может контактировать транспортное средство. Следовательно, аккумуляторная система должна выдерживать эти сильные вибрации в течение длительных периодов времени. Столкновения транспортных средств также представляют собой реальную угрозу, и любая аккумуляторная система, столкнувшаяся с таким событием, должна быть в состоянии выжить или сломаться.Важно, чтобы любые удары или напряжения, приложенные к аккумуляторной системе, не вызывали возгорания или утечки взрывоопасных газов.

  • Температура

    В то время как у электромобилей нет двигателей, большие токи, потребляемые батареями, приводят к повышению температуры. Однако можно ожидать, что эти батареи выдержат очень низкие температуры в зависимости от того, где используется автомобиль. Но колебания температуры могут происходить и ежедневно, с холодными ночами и жаркими днями, которые могут вызывать частые термические стрессы, которые необходимо учитывать.Если автомобиль остается на солнце и не используется, проектировщикам может потребоваться подумать о том, требуются ли автоматизированные системы охлаждения, которые никогда не отключаются.

  • Электрооборудование

    В нормальных условиях разработчики смогут определить ток, потребляемый от батарей к двигателям, и, таким образом, определить размер кабеля и настройки предохранителей. Однако необходимо учитывать множество других электрических факторов, которые могут серьезно повлиять на аккумулятор. Во-первых, скорость изменения напряжения на батареях во время зарядки и разрядки может вызвать перегрев.Еще один фактор, который следует учитывать, - это скачки напряжения от сети во время сбоев в сети, которые могут вызвать серьезное повреждение аккумуляторной системы.

Типы испытаний на соответствие

Существует множество стандартов для электромобилей, которые устанавливаются регулирующими органами. ISO опубликовал более 40 стандартов, которые охватывают безопасность от уровня отдельных компонентов до протоколов V2X. UL (Underwriter Laboratories) - еще один регулирующий орган, который устанавливает кодифицированные правила для тестирования аккумуляторов, в том числе UL 2580, который касается безопасности аккумуляторов электромобилей и устанавливает требования о том, как эти аккумуляторы должны выдерживать широкий спектр злоупотреблений.

Несмотря на то, что существует множество стандартов и регуляторов, все тесты, предназначенные для обеспечения безопасности аккумуляторов, сосредоточены на том, чтобы убедиться, что аккумуляторы электромобилей могут выдерживать различные среды и условия, которые могут вызвать проблемы с безопасностью.

Эти условия включают:

  • Стандартные термические испытания - Хранение при различных температурах и т. Д.
  • Термическое воздействие - Выдерживает резкие высокие температуры и т. Д.
  • Потеря теплового охлаждения - Выдерживает отсутствие охлаждения
  • Механическая вибрация - Устойчивость к вибрации автомобиля
  • Механический удар - выдерживает внезапные удары
  • Механический удар и раздавливание - Измерьте, как аккумулятор выдержит удар при столкновении
  • Механическое проникновение - Выдерживает проникновение (т.е.е., короткие ячейки)
  • Короткое замыкание - Короткое замыкание ручки
  • Избыточный электрический заряд - Избыточный заряд не вызывает повреждения батареи и не приводит к неисправности
  • Электрический силовой разряд - Определите, вызывает ли быстрый разряд повреждения из-за скопления газа и т. Д.
  • Устойчивость к электромагнитным помехам - Устойчивость к источникам электромагнитных помех
  • Защита от высокого напряжения - Защита от внезапного высокого напряжения
  • Целостность электрического отключения - Убедитесь, что разделители останова работают правильно
  • Зарядка при несбалансированном электрическом дисбалансе - Обеспечьте безопасность аккумулятора во время несбалансированной зарядки
  • Окружающая среда - Выживать на высоте, в условиях влажности, влажности и огня
  • Погружение в воду - Обеспечение безопасности аккумулятора во время погружения в воду

Заключение

Стандарты

введены для того, чтобы гарантировать, что в проектах не только используются общие совместимые аппаратные и программные решения, но и чтобы они соответствовали минимальному уровню безопасности.Системы электрических батарей, вероятно, более подвержены сбоям и повреждениям по сравнению с их аналогами из двигателя / топлива, поскольку они очень чувствительны к ударам, вибрации, перепадам температуры и проникновению. Поэтому при установке систем электрических батарей важно соблюдать строгие стандарты, чтобы гарантировать их безопасность даже в самых неблагоприятных сценариях.

разряженных автомобильных аккумуляторов | Замена аккумулятора

Есть несколько вещей более разочаровывающих, чем сидеть за рулем своего автомобиля, готовый куда-то поехать, только чтобы обнаружить, что аккумулятор вашего автомобиля разрядился.Но почему аккумулятор вашего автомобиля разрядился и что вы можете сделать, чтобы это исправить? Давайте подробнее рассмотрим, что может вызвать неисправность аккумулятора вашего автомобиля, как запустить разряженный автомобильный аккумулятор и заменить автомобильный аккумулятор.

Возможные причины разрядки автомобильного аккумулятора

Самый очевидный случай разрядки автомобильного аккумулятора - простая ошибка пользователя. Либо вы случайно оставили включенным верхний свет, что-то осталось заряженным в дополнительном источнике питания, либо использовали слишком большую мощность аксессуара, когда проехали совсем немного.Это означает, что при запуске автомобиля израсходована значительная часть заряда аккумулятора, но у генератора переменного тока, который возвращает энергию аккумулятору, не было достаточно времени, чтобы полностью разрядить аккумулятор.

Еще одна потенциальная причина разрядки автомобильного аккумулятора - возраст. В большинстве автомобильных аккумуляторов используются свинцово-кислотные многоэлементные батареи. Каждая ячейка заполнена разбавленным раствором серной кислоты, а также свинца. По мере старения аккумуляторной батареи вашего автомобиля происходит естественный процесс, называемый сульфатацией. Это когда отрицательные пластины автомобильного аккумулятора покрыты кристаллами сульфата, которые затем могут накапливаться и снижать способность аккумулятора передавать энергию автомобилю и препятствовать запуску автомобиля.Если аккумулятору вашего автомобиля от 2 до 5 лет, это может быть виновато, и, возможно, пришло время заменить.

Иногда разрядка аккумулятора может быть вызвана дефектом аккумулятора вашего автомобиля. Если у вас постоянно разряжается аккумулятор, а ваш автомобиль или аккумулятор новый, возможно, стоит принести его в магазин, чтобы механик проверил аккумулятор, чтобы определить, есть ли в нем какой-либо внутренний дефект.

Иногда разрядка автомобильного аккумулятора может свидетельствовать не о проблеме с аккумулятором как таковой, а скорее о неисправности системы зарядки вашего автомобиля.Если во время вождения загорается предупреждающий значок аккумулятора, это, вероятно, признак неисправности в вашей системе зарядки, и вам следует обратиться к механику, чтобы проверить, исправен ли ваш генератор переменного тока, змеевиковый ремень, кабель и клеммы аккумулятора, а также ремень генератора. все работают правильно.

Наконец, разряженный автомобильный аккумулятор может указывать на коррозию клемм аккумулятора. Это стойки, которые соединяют вашу батарею с остальной системой зарядки. Иногда коррозия, которая выглядит как белые пепельные отложения, накапливается между клеммами и кабелями аккумуляторной батареи и может вызвать снижение потока энергии в вашем автомобиле.Вы можете использовать проволочную щетку и пищевую соду, чтобы удалить коррозию с батареи, однако, если она продолжает появляться, это может означать, что батарею, кабели батареи или клеммы необходимо заменить.

Десять шагов зарядки автомобильного аккумулятора

Если вы внезапно застряли с разряженным автомобильным аккумулятором, лучше всего запустить его от другого автомобильного аккумулятора. К счастью, если вы найдете несколько соединительных кабелей и желающего Доброго Самаритянина, зарядить автомобильный аккумулятор довольно просто.Вот несколько простых шагов и советов по правильной зарядке аккумулятора вашего автомобиля.

1.) Проверить соединительные кабели

Убедитесь, что соединительные кабели чистые, зажимы типа «крокодил» не подвержены эрозии, а провода не имеют разрывов и перегибов.

2.) Выключите двигатели на обеих машинах

Убедитесь, что вы оба находитесь в парке и что зажигание полностью выключено.

3.) Присоедините красный зажим типа «крокодил» к плюсовой клемме разряженного аккумулятора

Положительный вывод будет отмечен знаком плюса.Простой мнемонический прием, который поможет вам вспомнить, что красный цвет присоединен к положительному выводу, - это подумать о солнце и о том, что его тепло является положительной энергией, а пространство и его чернота - отрицательной энергией.

4.) Прикрепите другой красный зажим к клемме другого автомобиля

Присоедините один из черных зажимов к отрицательной клемме другого автомобиля. Отрицательный вывод отмечен знаком минус.

5.) Прикрепите последний черный зажим «крокодил» к кузову автомобиля

Вместо того, чтобы прикреплять зажим к отрицательной клемме аккумулятора, вам нужно найти неокрашенную металлическую поверхность - например, кузов автомобиля или металлический стержень, который подпирает ваш капот, - которого нет рядом с аккумулятором.Это поможет заземлить электрический ток и предотвратить искрение от батареи.

6.) Важно не забывать делать это в правильном порядке.

Вы, они, они, вы.

7.) Запустить двигатель

Сначала заведите автомобиль с исправным аккумулятором и дайте ему поработать несколько минут. Затем вы можете попробовать завести собственный автомобиль. Если сначала он не запускается, проверьте соединения и дайте больше времени для передачи энергии между батареями.

8.) Дайте вашему автомобилю поработать

После того, как вы перезагрузите машину, важно помнить, что ваша батарея по-прежнему будет разряжаться. Дайте ему 15-30 минут поработать, желательно на скоростной автомагистрали, без использования периферийных устройств, разряжающих батарею, таких как радио.

9.) Ищите проблемы

Если вы неоднократно обнаруживаете, что аккумулятор вашего автомобиля разряжен, и вы не можете идентифицировать какую-либо ошибку пользователя, например, не включенный верхний свет, вероятно, вам стоит подумать о замене автомобильного аккумулятора.

Когда следует подумать о замене автомобильного аккумулятора

Как указано выше, если вы постоянно обнаруживаете, что ваша батарея умирает, это может быть явным признаком проблемы, и вы можете захотеть заменить батарею. Но есть ли способы определить неисправную батарею до того, как вы окажетесь где-нибудь в затруднительном положении? Ответ иногда бывает.

По мере старения аккумулятор теряет способность удерживать электрический заряд. Это может привести к некоторым идентифицируемым проблемам, особенно когда вы заводите двигатель.Обратите внимание на звук «ленивого» двигателя - это означает, что вам нужно больше времени на то, чтобы перевернуться, когда вы заводите двигатель, - или мерцание верхнего света, когда вы заводите автомобиль. Если вы их слышите или замечаете, это хороший признак того, что ваша батарея разряжается и, возможно, пришло время установить новую. Вы также можете подумать о том, чтобы принести свой автомобиль в мастерскую механика или в автосалон, чтобы проверить уровень заряда батареи, чтобы получить окончательный ответ.

Как правильно выбрать автомобильный аккумулятор

Поскольку это самая важная часть электрической системы вашего автомобиля, важно знать, что вы ищете, когда пришло время заменить аккумулятор.Но это может сбивать с толку. Итак, что вам следует искать? Во-первых, вы хотите быть уверены, что выбираете аккумулятор, который будет достаточно мощным, но не слишком мощным для вашего автомобиля. Проконсультируйтесь с руководством по эксплуатации и посмотрите, что в нем предлагается правильное количество ампер запуска - количество мощности, необходимое для запуска двигателя вашего автомобиля, - и выберите аккумулятор, который соответствует этим параметрам.

Во-вторых, вам может потребоваться принять во внимание ток холодного запуска или количество мощности, необходимое для запуска двигателя при отрицательных температурах, особенно если вы живете в более холодном климате.Это может иметь значение, если ваша машина заводится холодным зимним днем.

Наконец, вам нужно будет решить, какой вариант вам подойдет - аккумулятор, требующий обслуживания, или аккумулятор, не требующий обслуживания. В то время как автомобильный аккумулятор, требующий технического обслуживания, который требует регулярного контроля уровня электролита и доливки, дешевле на начальном этапе, не требующий обслуживания гораздо проще и не требует особого внимания. Если вы решите сэкономить и выбрать более дешевый вариант, убедитесь, что вы готовы принять на себя обязательства.

Как поставить новый автомобильный аккумулятор в машину

Вы всегда можете заменить аккумулятор в магазине, но это тоже можно сделать дома. Если вы решите пойти по пути «сделай сам», вам следует помнить о нескольких вещах. Во-первых, всегда проверяйте руководство пользователя на предмет любых мер предосторожности, которые могут быть перечислены. Во-вторых, всегда надевайте перчатки, так как аккумуляторная кислота может быть очень вредной для кожи. В-третьих, всегда отсоединяйте отрицательную клемму аккумулятора перед положительной.В-четвертых, никогда не прикасайтесь металлическими инструментами к полюсам или клеммам аккумулятора. Наконец, будьте осторожны, чтобы не образовалось искрение как от батареи, так и вокруг нее, и всегда надевайте защитные очки в качестве меры предосторожности. Имея это в виду, вот как вы меняете батарею:

1.) Убедитесь, что ваш двигатель не работает.

С помощью гаечного ключа или специальных плоскогубцев отсоедините отрицательный провод - он черный - от аккумулятора, ослабив гайку. Если это затруднено из-за сильной коррозии, вы можете очистить ее раствором пищевой соды и воды.

2.) Снимите кабель, осторожно повернув и потянув.

Вы также можете использовать инструмент, называемый съемником клемм аккумулятора, который можно найти по доступной цене в магазине автозапчастей, чтобы поднять и снять его. Соблюдайте осторожность, потому что вы не хотите сломать клемму аккумулятора.

3.) Повторите то же самое на плюсовой - или красной - клемме аккумуляторной батареи

.

4.) Снимите зажим аккумулятора

Зажим батареи удерживает батарею на месте, откручивая ее гаечным ключом или головкой, а затем перемещая в сторону.

5.) Снимаем аккумулятор

6.) Удалите следы коррозии или остатков

Очистите лоток или полюса аккумулятора и разъем аккумулятора с помощью водного раствора пищевой соды и чистой ткани или металлической щетки. Если коррозии и отложений слишком много, возможно, вам понадобится раствор для чистки аккумулятора.

7.) Поместите новую батарею в батарейный отсек

Зажмите аккумулятор на место.

8.) Присоедините и затяните клемму на место

Начиная с плюсового кабеля

9.) Повторите то же самое с черным кабелем

.

10.) Дважды проверьте все соединения

Вы должны быть уверены, что клеммы плотно прилегают к стойкам для хорошего соединения. Если вы вообще можете шевелить кабелями, затяните их сильнее.

Наконец, поскольку автомобильные аккумуляторы очень кислые, их нельзя просто выбросить. Вместо этого вам нужно будет утилизировать аккумулятор должным образом.Большинство автомагазинов и магазинов автозапчастей, а также многие автосалоны предлагают бесплатную переработку аккумуляторов. Просто сначала позвоните им, чтобы проверить.

Тестирование аккумуляторов электромобилей - не совсем то же самое, что тестирование двигателей

Прежде чем автомобиль поступит в продажу, он должен пройти ряд тестов. Очевидно, краш-тесты являются важной частью, как и тесты на выбросы и дальность полета. Но для энтузиастов производительности, возможно, самые важные тесты - это мощность и крутящий момент. А для электрического Mustang drag racer мощностью 1400 л.с. или Lotus Evija мощностью 2000 л.с. им нужны хорошие аккумуляторы и моторы.Однако, хотя батареи электромобиля, такие как двигатель внутреннего сгорания, вырабатывают энергию, они не проходят испытания одинаково. И, как и в случае с 0-60 раз, результаты тестов и реальность не обязательно одно и то же.

Как проверяется обычный двигатель

Производительность - не единственное, на что тестируются двигатели, сообщает Car and Driver . Хотя в конструкции двигателей могут быть недостатки, каждый производитель подвергает свои двигатели многочисленным испытаниям.Ford, например, запускает свои двигатели до тех пор, пока температура воды в них не достигнет 230 ° F, затем отключает их и прокачивает через них охлаждающую жидкость -22 ° F. Через 15 минут наступает короткий период отдыха, а затем тест начинается снова. Инженеры-испытатели повторяют этот процесс еще 5 раз.

Однако для измерения мощности двигателя процедура тестирования немного более стандартизирована. Используемая машина называется динамометром или «динамометрическим станком».

Есть 2 типа: стендовый стенд двигателя и стендовый стенд шасси.Оба работают, заставляя двигатель вращать резистивную нагрузку, такую ​​как водяное колесо или большой барабан. Динамометрический стенд двигателя соединяет чистый двигатель непосредственно с колесом. Между тем, динамометрический стенд с шасси использует полностью собранный автомобиль для вращения барабана с помощью своих ведущих колес. Основываясь на скорости вращения нагрузки, дино вычисляет мощность и крутящий момент двигателя.

Аккумуляторы и двигатели для электромобилей, сообщает Hagerty , проходят аналогичные испытания и испытания производительности. Но между ними есть несколько ключевых различий.

Как проверяются аккумуляторы электромобиля

Во-первых, электромобили не производят выбросов. Таким образом, вместо испытаний на выбросы электромобили проверяют свои диапазоны в соответствии со стандартными процедурами EPA. Однако, как и автомобили с ДВС, аккумуляторы электромобилей также подвергаются испытаниям на пытки. Батареи работают за счет химических реакций, которые зависят от температуры. Если становится слишком холодно или слишком жарко, страдают дальность действия и производительность.

Но запуск трансмиссии электромобиля на динамометрическом стенде, как это делает хорватский производитель электромобилей Rimac, Как объясняет Drive , отличается от работы двигателя внутреннего сгорания.Во-первых, довольно мало шума. Чтобы запустить бензиновый или дизельный двигатель на динамометрическом стенде, его необходимо увеличить. А вот батарея просто сидит. И даже когда сам электродвигатель вращается со скоростью 12 000 об / мин, он не так громок, как мог бы быть V8.

Оборудование для испытания аккумуляторов электромобилей Rimac | APEX ONE через YouTube

Мало того, что нет шума, но и процесс может выполняться круглосуточно и без выходных. По сути, Rimac просто заряжает батареи, а затем быстро их разряжает, чтобы имитировать работу с полным ускорением.Эта разряженная энергия просто возвращается обратно в сеть. Не нужно доливать ни топлива, ни охлаждающей жидкости. Энергия не тратится на работу гидравлического тормоза и не сбрасывается в виде отработанного тепла. А батареи можно тестировать в течение нескольких недель без прямого контроля.

Однако, как и тесты диапазона EPA, не всегда отражать реальный диапазон, динамометр не является надежным измерительным инструментом.

Результаты динамометра не обязательно являются окончательными

Использование динамометрического стенда вместо двигателя уже вносит некоторую неопределенность.Это потому, что мощность двигателя должна передаваться через трансмиссию, дифференциал и колеса. Это означает потерю мощности. Обычно это значение составляет около 15%, но, опять же, это оставляет некоторое пространство для маневра. Но даже динамометрический стенд для двигателя может дать неверные результаты.

В 2019 году Motor Trend сообщила, что C8 Corvette производил значительно больше, чем 495 л.с. и 470 фунт-футов. Однако выясняется, что виноват MT , сообщает Jalopnik , а не Chevrolet. MT Динамометрический стенд был настроен неправильно, отсутствовал ключевой параметр и предполагалось, что Corvette был полноприводным. Поскольку дино считал, что Corvette передает мощность через большее количество колес, он предполагал, что двигатель должен вырабатывать еще больше мощности, поэтому компьютер переоценил.

Инженерные объяснения Джейсон Фенске испытал нечто подобное, когда проводил дино-испытания своей Honda S2000. В ходе 4 испытаний динамометрический стенд сообщил о 4 различных значениях мощности и крутящего момента.Это потому, что техник изменил способ калибровки машины.

Следите за обновлениями MotorBiscuit на нашей странице в Facebook.

Более быстрое тестирование батареи

Производительность аккумулятора может повлиять на впечатления от электромобиля, от запаса хода до времени зарядки и всего срока службы автомобиля. Теперь искусственный интеллект превратил мечты, такие как подзарядка электромобиля за время, необходимое для остановки на заправочной станции, более вероятной реальностью и может помочь улучшить другие аспекты технологии аккумуляторов.

Перейдите на веб-сайт для просмотра видео.

Видео Джона Андерсона, Beavers Productions

Команда, возглавляемая профессорами Стэнфордского университета Стефано Эрмоном и Уильямом Чуэ, сократила время тестирования аккумуляторов - ключевой барьер для более долговечных и быстро заряжаемых аккумуляторов для электромобилей.

На протяжении десятилетий достижения в области аккумуляторных батарей для электромобилей ограничивались основным узким местом: временем оценки. На каждом этапе процесса разработки аккумуляторов новые технологии необходимо тестировать в течение месяцев или даже лет, чтобы определить, как долго они прослужат.Но теперь команда, возглавляемая профессорами Стэнфордского университета Стефано Эрмоном и Уильямом Чуэ, разработала метод на основе машинного обучения, который сокращает время тестирования на 98 процентов. Хотя группа протестировала свой метод на скорости заряда аккумулятора, они заявили, что его можно применить к множеству других частей конвейера разработки аккумуляторов и даже к неэнергетическим технологиям.

«При тестировании батарей вам нужно попробовать огромное количество вещей, потому что производительность, которую вы получите, будет сильно отличаться», - сказал Эрмон, доцент кафедры информатики.«С помощью ИИ мы можем быстро определить наиболее перспективные подходы и избавиться от множества ненужных экспериментов».

Исследование, опубликованное 19 февраля изданием Nature , было частью более широкого сотрудничества ученых из Стэнфорда, Массачусетского технологического института и исследовательского института Toyota, которое объединяет фундаментальные академические исследования и реальные промышленные приложения. Цель: найти лучший способ зарядки аккумулятора электромобиля за 10 минут, который максимально продлит срок его службы. Исследователи написали программу, которая на основе всего нескольких циклов зарядки предсказала, как батареи будут реагировать на различные подходы к зарядке.Программное обеспечение также решало в режиме реального времени, на каких подходах к зарядке сосредоточиться или игнорировать. Уменьшая как продолжительность, так и количество испытаний, исследователи сократили процесс тестирования с почти двух лет до 16 дней.

«Мы выяснили, как значительно ускорить процесс тестирования сверхбыстрой зарядки», - сказал Питер Аттиа, который был одним из руководителей исследования, когда он был аспирантом. «Что действительно захватывает, так это метод. Мы можем применить этот подход ко многим другим проблемам, которые прямо сейчас сдерживают разработку аккумуляторов на месяцы или годы.”

Более разумный подход к тестированию аккумуляторов

Разработка аккумуляторов со сверхбыстрой зарядкой - сложная задача, в основном из-за того, что их трудно продлить. Интенсивность более быстрой зарядки увеличивает нагрузку на аккумулятор, что часто приводит к его преждевременному выходу из строя. Чтобы предотвратить это повреждение аккумуляторной батареи, компонента, на который приходится значительная часть общей стоимости электромобиля, инженеры-разработчики аккумуляторов должны протестировать исчерпывающий ряд методов зарядки, чтобы найти те, которые работают лучше всего.

Перейдите на веб-сайт для просмотра видео.

Лаборатория Киндеа

Используя машинный язык, исследовательская группа под руководством Стэнфорда сократила время тестирования батарей. Эта анимация помогает объяснить роль ИИ в этом исследовании.

Новое исследование было направлено на оптимизацию этого процесса. С самого начала команда увидела, что оптимизация быстрой зарядки сводится к множеству тестов методом проб и ошибок - что неэффективно для людей, но является идеальной проблемой для машины.

«Машинное обучение - это метод проб и ошибок, но более разумным», - сказал Адитья Гровер, аспирант по информатике, который также был одним из руководителей исследования. «Компьютеры намного лучше нас понимают, когда исследовать - пробовать новые и разные подходы - и когда использовать или сосредоточиться на наиболее многообещающих».

Команда использовала эту силу в своих интересах двумя ключевыми способами. Во-первых, они использовали его, чтобы сократить время проведения эксперимента по езде на велосипеде. В предыдущем исследовании исследователи обнаружили, что вместо того, чтобы заряжать и перезаряжать каждую батарею до тех пор, пока она не выйдет из строя - обычный способ проверки срока службы батареи - они могли предсказать, сколько времени хватит на батарею только после первых 100 циклов зарядки.Это связано с тем, что система машинного обучения после тренировки на нескольких батареях, которые были циклически отключены, смогла найти закономерности в ранних данных, которые предсказывали, сколько времени хватит на батарею.

Во-вторых, машинное обучение сократило количество методов, которые им приходилось тестировать. Вместо того, чтобы проверять все возможные методы зарядки в равной степени или полагаться на интуицию, компьютер учился на собственном опыте, чтобы быстро находить лучшие протоколы для тестирования.

Проверив меньшее количество методов для меньшего количества циклов, авторы исследования быстро нашли оптимальный протокол сверхбыстрой зарядки для своей батареи.По словам Эрмона, помимо значительного ускорения процесса тестирования, компьютерное решение также было лучше - и гораздо более необычно - чем то, что, вероятно, придумал бы ученый-аккумулятор.

«Он дал нам этот удивительно простой протокол зарядки - чего мы не ожидали», - сказал Эрмон. «В этом разница между человеком и машиной: машина не подчиняется человеческой интуиции, которая сильна, но иногда вводит в заблуждение».

Более широкие приложения

Исследователи заявили, что их подход может ускорить практически все этапы разработки батарей: от разработки химического состава батареи до определения ее размера и формы и поиска лучших систем для производства и хранения.Это будет иметь широкие последствия не только для электромобилей, но и для других типов накопителей энергии, что является ключевым требованием для перехода на ветровую и солнечную энергию в глобальном масштабе.

Слева направо: профессор Стэнфорда Уильям Чуэ, научный сотрудник исследовательского института Toyota Муратахан Эйкол, аспирант Стэнфорда Адитья Гровер, выпускник Стэнфордского доктора философии Питер Аттиа, профессор Стэнфорда Стефано Эрмон и ученый TRI Патрик Херринг. (Изображение предоставлено Фаррин Эбботт)

«Это новый способ разработки аккумуляторов», - сказал Патрик Херринг, соавтор исследования и ученый из Исследовательского института Toyota.«Наличие данных, которыми вы можете поделиться среди большого количества людей в научных кругах и промышленности и которые автоматически анализируются, позволяет намного быстрее внедрять инновации».

Исследовательская система машинного обучения и сбора данных будет доступна для свободного использования будущими специалистами по аккумуляторным батареям, добавил Херринг. По его словам, использование этой системы для оптимизации других частей процесса с помощью машинного обучения, разработка аккумуляторов и появление новых, лучших технологий могут ускориться на порядок или больше.

По словам Эрмона, возможности этого метода исследования выходят даже за рамки мира батарей. Другие проблемы тестирования больших данных, от разработки лекарств до оптимизации производительности рентгеновских лучей и лазеров, также могут быть революционизированы за счет использования оптимизации машинного обучения. И в конечном итоге, по его словам, это может даже помочь оптимизировать один из самых фундаментальных процессов.

«Большая надежда - помочь самому процессу научных открытий», - сказал Эрмон. «Мы спрашиваем: можем ли мы разработать эти методы, чтобы автоматически выдвигать гипотезы? Могут ли они помочь нам извлечь знания, недоступные людям? Мы надеемся, что по мере того, как мы получаем все более совершенные алгоритмы, весь процесс научных открытий может резко ускориться.”

Дополнительные соавторы Стэнфордского университета: Норман Джин, Ян-Хун Ляо, Майкл Х. Чен, Брайан Чеонг, Николас Перкинс, Ци Ян, Стивен Харрис и Тодор М. Марков. Дополнительные соавторы - из Массачусетского технологического института и Исследовательского института Toyota.

Эта работа была поддержана Стэнфордом, Исследовательским институтом Toyota, Национальным научным фондом, Министерством энергетики США и Microsoft.

Чтобы читать все статьи о Стэнфордской науке, подпишитесь на еженедельный выпуск Stanford Science Digest .

Испытания аккумуляторных батарей электромобилей - случайные и ударные

Электронные автомобильные аккумуляторные батареи стремительно развиваются с точки зрения практической полезности и значимости для автомобильной промышленности. Сегменты гибридных и полностью электрических транспортных средств неуклонно растут, и основные производители автомобилей инвестируют миллиарды в разработку новых продуктов. Таким образом, испытания на надежность и безопасность аккумуляторов электромобилей становятся все более важными.

Несколько организаций разработали стандарты тестирования аккумуляторов электромобилей, каждая из которых имеет свой подход к определению теста.Краткий обзор этих стандартов полезен для любого руководителя лаборатории, инженера-испытателя или лаборанта, потому что тестирование электромобилей вполне может стать частью вашей будущей рабочей нагрузки. Даты, указанные в приведенных ниже стандартах, относятся к самой последней версии.

Международная электротехническая комиссия (МЭК)

IEC 62660-2 (2018): Определяет тест на надежность и ненадежность автоматических тяговых литий-ионных аккумуляторов. Он включает испытания на стойкость к высоким температурам, циклическое изменение температуры, вибрацию, удары, раздавливание, короткое замыкание и принудительный разряд.Цель тестовой части, посвященной вибрации, состоит в том, чтобы охарактеризовать реакцию аккумулятора на работу транспортного средства. Испытание на вибрацию состоит из произвольного профиля вибрации, выполняемого в течение 8 часов для всех трех осей. Ударная часть использует 10 полусинусоидальных импульсов во всех шести пространственных направлениях.

Международное общество инженеров автомобильной промышленности (SAE)

SAE J2464 (2009): определяет тест на злоупотребление, который включает в себя мониторинг опасных веществ, а также механическое, термическое и электрическое злоупотребление.Испытания на механическое воздействие включают в себя удар, падение, проникновение, опрокидывание, погружение в воду и раздавливание. В ударной части используются три полусинусоидальных импульса по всем трем осям как в положительном, так и в отрицательном направлении.

SAE J2380 (2013): Предоставляет процедуру испытаний для определения влияния длительной дорожной вибрации на характеристики и срок службы аккумуляторных батарей электромобилей. Профили испытаний на случайную вибрацию выполняются по трем осям в течение от 9 минут до 38 часов.Глубина разряда батареи варьируется во время тестирования. Испытательная батарея оснащена инструментами для обнаружения резонансов, а также потери гальванической развязки, аномального напряжения батареи и аномальных температурных условий.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *