Wie man die Ladezeiten von Elektrofahrzeugen verkürzt, ohne die Batterien zu beschädigen

Würden Sie uns glauben, wenn wir sagen würden, dass Softwarealgorithmen verwendet werden können, um die Reichweite von Elektroautobatterien deutlich zu erhöhen? Nun, das ist wirklich möglich.

Software wird zu einem äußerst wichtigen Bestandteil bei der Gestaltung des Charakters von Autos und unserer Beziehung zu ihnen. Und wir wissen, dass sie nicht nur auf den Produktionsprozess angewendet werden kann, sondern auch die Funktionsweise von Autos beeinflussen kann. Daraus entstehen „softwaredefinierte Fahrzeuge“.

Software muss jedoch nicht unbedingt Funktionen beinhalten, die die Freude am Autofahren schmälern, wie z. B. ADAS und autonome Fahrhilfen. Einige fortschrittliche Softwareprogramme können tatsächlich dazu verwendet werden, das Besitzer- und Fahrerlebnis spürbar zu verbessern.

Volvo hat sich mit dem britischen Unternehmen Breathe Battery Technologies zusammengetan und ist der erste Autohersteller, der Breathe Charge einsetzt, eine völlig neue Methode zur Stromversorgung der Batterie und zur Beschleunigung der Ladezeiten.

Die Software verwendet Algorithmen, die verschiedene Parameter wie den Batteriezustand berücksichtigen, um die Batterie in Echtzeit zu überwachen und zu regulieren. Im Vergleich dazu erfolgt das herkömmliche Laden nach einem festen Regelwerk.

Volvo geht davon aus, dass Breathe Charge die Zeit für das Schnellladen seiner Elektrofahrzeuge der neuen Generation von 10 % auf 80 % um fast ein Drittel verkürzen wird. Dies hängt laut Volvo von der Art des Akkupacks ab, und Tests haben Verbesserungen zwischen 15 % und 30 % ergeben. In jedem Fall ist die Verbesserung im Vergleich zu bestehenden Ladetechniken erheblich.

Verzeihen Sie uns, wenn wir hier etwas technisch werden. Eine Batterie besteht aus zwei Hauptteilen: einer Anode und einer Kathode. Elektrischer Strom fließt von dem elektrischen Schaltkreis der Batterie in die Anode und aus der Kathode heraus. Beide befinden sich in einer Elektrode, einer Flüssigkeit, die den Transport von Ionen zwischen Anode und Kathode ermöglicht.

Das Breathe Charge-System von Volvo verwendet eine Lithium-Ionen-Batterie, d. h. Lithium-Ionen fließen in die Anode und aus der Kathode.

Wenn während des Ladevorgangs zu viel Strom verbraucht wird oder die Temperatur für die verwendete Leistung zu niedrig ist, können Lithium-Ionen eine Metallbeschichtung auf der Oberfläche der Anoden bilden, wodurch die Batteriekapazität verringert und der interne elektrische Widerstand erhöht wird. Dies wirkt sich auf die Leistung eines Elektrofahrzeugs aus und beschleunigt, was vielleicht am schlimmsten ist, den Alterungsprozess der Batterie.

Durch die Möglichkeit, intelligente, regulierende Software auf den Ladevorgang anzuwenden, können Batterien sicher und so schnell wie möglich geladen werden, ohne dass der Vorgang zu einem Ratespiel wird, wie es beim regulären Laden der Fall ist.

Software war schon immer wichtig für Hochspannungs-Lithium-Ionen-Batterien, aber mit fortschreitender Forschung könnte der Einsatz von Software in der Batterieentwicklung genauso wichtig werden wie die Entwicklung der Batteriechemie selbst.