新型传感器技术降低动力电池重量及成本

德国工程师开发了新的传感器技术，可以降低电动车（EV）和其他类型的锂离子电池的重量和成本。

菲利普·多斯特是波鸿鲁尔大学的电力系统技术和电力机电一体化研究团队的一员，该团队开发了一个新的概念，用于监测电池的电流和电压，可以减少电池的技术负担，以及添加新的功能。

通常，EV电池由可包含多达12个电池的单个电池组成，每个电池由其自身的电压传感器监控。传感器对于监测电池的锂电池很重要，如果它们过热或过度工作，则有可能燃烧起火。

在典型的EV电池中，有一个电流传感器和多个电压传感器来做这项工作，Dost说。 “EV电池中，传感器是一个相当大的重量和成本驱动器。”

▲电动车辆电池可能会变得更轻，更便宜，这得益于在德国波鸿鲁汶大学康斯坦丁诺斯Sourkounis教授（左）的指导下，由工程学生Philip Dost（右）组成的团队开发的新传感器技术。 （来源：Ruhr-UniversitätBochum）

为了减少一些这种重量，Dost和他的同事们提出了一种方法将此前EV电池需要监测电流和电压的传感器数量降低为一个，而不管电池具有多少个单体。传感器还可以提供通常作为单独的技术组件 – 来实现EV电池中的电池均衡。这个功能确保电池中的能量被均匀地重新分配。

电池均衡对于维持EV电池的最大能量产出是至关重要的，特别是当它们老化时，Dost说。每个电池在充电和放电期间不同地反应，使得在过程结束时，一些电池比其它电池更多地充电。但是一旦一个电池完全充电，其他电池的充电停止，这可能导致电池的劣化，如果存在能量分布的不平衡。电池平衡功能可以反作用这个过程，并保持甚至更低的电池工作效率，他说。

研究人员说，该团队开发的传感器系统可以扩展到具有不同数量细胞的电池中。它还可以应用于其他电池类型，如平板电脑或笔记本电脑，无线电动工具，不间断电源系统和太阳能储能系统，以减少其重量和成本，并提高电池的使用寿命。

Dost的同行Florian Langner在他的大学电力系统技术和电力机电研究所的硕士论文中开发了传感器的原型 - 它很快就要进入商业化的道路。 “一些工业企业已经表达了对我们的创新的兴趣，” Dost说。

鲁尔大学的工程师们将继续努力改进技术，更密切地评估他们的原型和更换单个部件，以满足汽车行业的要求，Dost补充说。