science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Onderzoekers zetten gebruikte autobatterijen om in eenheden die boerderijen in ontwikkelingslanden van stroom kunnen voorzien

Krediet:Universiteit van Warwick

Als onderdeel van een circulaire economie voor batterijsystemen voor elektrische voertuigen, aangezien het aantal van dergelijke voertuigen snel toeneemt, de noodzaak om de beste manier te vinden om voertuigaccu's opnieuw te gebruiken en te recyclen, wordt net zo intens. Nu onderzoekers van WMG, Universiteit van Warwick, hebben een manier gevonden om niet alleen die gebruikte batterijen te recyclen, maar hergebruik ze als kleine energieopslagsystemen (ESS) voor off-grid locaties in ontwikkelingslanden of geïsoleerde gemeenschappen. De hergebruikte eenheden, elk met ongeveer 2 kWh aan energiecapaciteit, een kleine winkel van stroom kunnen voorzien, een boerderij, of meerdere woningen.

Professor James Marco van WMG, hoofdonderzoeker van het project, zei:

"Wanneer de batterij van een elektrisch voertuig het einde van zijn nuttige levensduur bereikt, is deze in geen geval enorm uitgeput. Hij heeft gewoon het einde van zijn nuttige levensduur in een voertuig bereikt. Het is algemeen aanvaard dat een batterij van een EV het einde van zijn levensduur heeft bereikt wanneer deze capaciteit daalt tot 80% van een verse batterij. Hoewel dit niet langer genoeg is om chauffeurs tevreden te stellen, het blijft enorm handig voor iedereen die de batterij in een statische situatie wil gebruiken."

Hoewel dergelijke gedeeltelijk lege batterijen potentieel zeer nuttig blijven voor andere gebruikers, zijn er nog steeds uitdagingen die moeten worden overwonnen, in het bijzonder om ervoor te zorgen dat ze betrouwbaar kunnen worden gebruikt, duurzaam, en goedkoop op afgelegen locaties. Deze uitdagingen omvatten:

· Hoe de lithium-ioncellen te beschermen tegen overladen en ontladen?
· Kan de ESS compatibel worden gemaakt met een verscheidenheid aan andere gebruikte batterijcellen en modules van andere fabrikanten?

· Hoe het goedkoop en gemakkelijk te onderhouden te houden, terwijl het een interface biedt die gemakkelijk te gebruiken en te begrijpen is

Het WMG-team, aan de Universiteit van Warwick, begonnen deze uitdagingen het hoofd te bieden met de hulp van de WMG HVM Catapult en Jaguar Land Rover die batterijen en componenten van de Jaguar I-PACE leverden, hun eerste volledig elektrische prestatie-SUV. Het team ontwierp een nieuw Battery Management System (BMS) en een nieuwe verpakking waarmee ze een werkend en gemakkelijk draagbaar prototype ESS konden maken, met onder meer:

  • Het gebruik van standaard goedkope componenten voor besturing, communicatie- en veiligheidsfuncties. Alle onderdelen waren ofwel afkomstig van de JLR-serviceafdeling of waren goedkope componenten die waren gekocht bij een elektrische detailhandelaar.
  • De mogelijkheid om verschillende modules te gebruiken die binnen het 2nd-life-systeem kunnen worden uitgewisseld zonder dat het hele BMS opnieuw hoeft te worden gekalibreerd
  • Genoeg energie voor een kleine winkel, landbouwbedrijf of meerdere woonhuizen
  • Meerdere 12V DC-aansluitingen en 5V USB-oplaadpoorten
  • De mogelijkheid om de 2nd-life-module op te laden via teruggewonnen laptopladers
  • Vereenvoudigd besturingssysteem voor eenvoudige integratie en implementatie

Professor James Marco vervolgt:

"Dit is een geweldig resultaat dat niet alleen een zeer efficiënte herbestemmingsoplossing voor autobatterijen biedt, maar dat ook levens in afgelegen gemeenschappen zou kunnen veranderen. We zijn nu op zoek naar ondersteuning om deze nieuwe eenheden verder te ontwikkelen en te testen in afgelegen of off-grid locaties."