Інженери школи імені Джейкобса при Університеті штату Каліфорнія розробили покращений алгоритм оцінки стану літій-полімерних та літій-іонних акумуляторів. У разі успішного застосування цей механізм збільшить корисну ємність акумуляторів, вдвічі збільшить швидкість зарядки і при цьому знизить їх собівартість на 25%.
Літій-полімерні та літій-іонні батареї нового покоління оснащені системою автономного контролю параметрів, яка вимірює швидкість зміни напруги та її фактичне значення, а також визначає температуру.
Щоб продовжити експлуатаційний термін, виробники ускладнюють процес зарядки. Найчастіше це чергування періодів різної тривалості. Більш тривалий час заряджання акумулятора проводиться слабким струмом в 1-3 ампери, за яким слідує серія коротких імпульсів, в яких струм зростає до сотні ампер.
Перегрів елементів живлення та глибокий заряд запобігає мікроконтролеру, який підтримує робочий діапазон від 15% до 95% запропонованої ємності акумуляторної батареї. Продуктивність акумуляторів залежить переважно від програмної складової, що впливає на експлуатаційний період, корисну ємність і тривалість зарядки.
Алгоритми, які використовуються зараз, одержують відомості про стан батареї, виходячи з рівня напруги, тому допускають похибки при обчисленнях. Для збереження батарей доводиться збільшувати їх розміри і при цьому використовувати в щадному режимі.
Колектив учених, очолюваний професором Мирославом Крстичем, спробував удосконалити мікроконтролер BMS для того, щоб він міг сканувати безпосередньо електрохімічні та фізичні процеси, що відбуваються в акумуляторі.
Оновлені алгоритми оцінки, що базуються на математичних моделях, дозволять блокам живлення більшою мірою виробляти енергоресурс та заряджатися дещо швидше. Більш того, цей метод є безпечнішим і може застосовуватися для потужніших електродвигунів.
Тестування нових BMS проводиться за участю компаній Bosch та Cobasys. Компанії орієнтуються насамперед оптимізацію акумуляторів для електромобілів, оскільки їх робочий режим найбільш динамічний і складний.
Якщо результати тестування будуть успішними, застосування даного алгоритму пошириться і сегмент мобільних пристроїв. Попередні розрахунки учасників дослідження свідчать про те, що акумулятори більшої частини планшетів, смартфонів, плеєрів та фотоапаратів заряджатимуться за 15 хвилин без ризику для експлуатаційного терміну живлення.