Анатомия живых организмов помогла повысить автономность Tesla Model S

Исследователи Дрексельского университета спроектировали системы отведения тепла для аккумуляторных батарей электрокаров. В качестве ориентира они использовали систему сосудов сложных живых организмов. Данная разработка позволяет повысить автономность аккумуляторных батарей Tesla Model S примерно на четверть.



Композиты функционируют наподобие организмам, рассеивающим избыточную внутреннюю энергию посредством системы терморегуляции. Созданная технология рассчитывает оптимальный силуэт, величину и число микроскопических сосудистых каналов для мгновенного отведения тепла. Одновременно с этим происходит оптимизация конструкции для высокоэффективного течения хладагента, перемещающегося по микроканалам.

При структурном оптимизировании аккумулятора разработчики учитывали следующие показатели: толщина и направленность волокон во всех слоях углеродного волокна, объемную часть волокон в активных элементах и число микроскопических сосудистых композитных панелей, с помощью которых происходит регуляция тепла. Для всех сочетаний материалов по отдельности замеряли жесткость конструкционного композита, производящего охлаждение. Это делалось для убеждения в соответствии композита стандартам целостности электрокара. После этого моделировалась величина энергопотребления анализ температуры аккумулятора и прогнозирование автономности.



По словам одного из главных инженеров проекта Ахмада Наджафи, композиты, используемые в работе, выполняют идентичную радиаторам в авто с ДВС функцию. Холодильный агент забирает энергию и уводит его от композита батареи при перемещении по сети микроскопических каналов.

Отмечается, что стабилизация температуры структурных батарей посредством внедрения между ними прослоек охлаждающих композитных элементов даст возможность увеличения времени действия и диапазона эффективной мощности батарей. Моделирование для Tesla Model S выявило повышение автономности на 23%. На данный момент это технологическое решение проходит тестирование такими автоконцернами, как Tesla, Volkswagen и Volvo.