Så förkortar du laddningstiden för elbilar utan att skada batterierna

Skulle du tro oss om vi sa att mjukvarualgoritmer kan användas för att pressa ut betydligt mer räckvidd ur elbilsbatterier? Ja, det är faktiskt möjligt.

Mjukvara håller på att bli en enormt viktig del i att forma bilarnas karaktär och våra relationer med dem. Och vi vet att den kan tillämpas på mer än bara produktionsprocessen - den kan påverka hur de fungerar. Det är därifrån vi har fått begreppet ”mjukvarudefinierade fordon”.

Mjukvara behöver dock inte nödvändigtvis betyda funktioner som tar bort glädjen med att köra bil, till exempel ADAS och hjälpmedel för autonom körning. Viss avancerad mjukvara kan faktiskt användas för att ge en påtaglig förbättring av ägar- och körupplevelsen.

Volvo har samarbetat med det brittiska företaget Breathe Battery Technologies och blivit den första biltillverkaren att använda något som kallas Breathe Charge, vilket är ett helt nytt sätt att leverera ström till batteriet och snabba upp laddningstiderna.

Programvaran använder algoritmer, som tar hänsyn till olika parametrar som t.ex. batteriets hälsa, för att övervaka och reglera batteriet i realtid. Detta kan jämföras med traditionell laddning, som sker via en uppsättning oföränderliga regler.

Volvo förväntar sig att Breathe Charge kommer att minska tiden det tar att snabbladda den nya generationens elbilar från 10 % till 80 % med så mycket som nästan en tredjedel. Det beror dock på typen av batteripaket, enligt Volvo, och tester har visat på förbättringar på mellan 15 och 30 procent. Hur som helst är förbättringen betydande jämfört med befintliga laddningstekniker.

Förlåt oss om vi blir lite tekniska här. Ett batteri består av två huvuddelar: en anod och en katod. Elektrisk ström kommer att flöda in i anoden från batteriets elektriska krets och ut ur katoden. Båda sitter i en elektrod, som är en vätska som gör det möjligt för joner att transporteras mellan anoden och katoden.

Volvos Breathe Charge-system använder ett litiumjonbatteri, vilket innebär att litiumjoner kommer att strömma in i anoden och ut ur katoden.

Om för mycket ström används under laddningen eller om temperaturen är för låg för den ström som används, kan litiumjonerna bilda en metallplätering på anodernas yta, vilket minskar batterikapaciteten och ökar det inre elektriska motståndet. Detta påverkar elbilens prestanda och, kanske värst av allt, påskyndar batteriets åldringsprocess.

Att kunna tillämpa intelligent, reglerande programvara på laddningsprocessen innebär att batterierna kan laddas så snabbt som möjligt på ett säkert sätt utan att processen blir en gissningslek, som den är vid vanlig laddning.

Mjukvara har alltid varit viktigt i litiumjonbatterier med hög spänning, men i takt med att forskningen fortsätter kan användningen av mjukvara bli lika viktig för batteriutvecklingen som utvecklingen av själva batterikemin.