「おしゃべりバッテリー」：ドイツの技術者がセルの状態を内部から報告できるようにした
D.Novikov / 32CARS
キール大学の研究チームが、追加配線なしでセル内部の温度データを送信するチップを開発。従来方式より約35％のコスト削減が見込めるという。
EVのバッテリー管理システムは通常、セルの近くやモジュール表面に配置されたセンサーから温度を読み取る。セル内部で発熱が始まった場合、電子系がそれを検知するのが遅れることがある。キール・クリスティアン・アルブレヒト大学の研究では、センサーをセル内部に直接組み込み、専用の信号ケーブルなしでデータを送る方式が提案されている。
小型チップが内部センサーの測定値を読み取り、デジタル信号に変換して、セルの充放電にすでに使われている同じ電気端子を通じて送信する。この仕組みにより、監視システムに必要な配線やコネクタ、空きスペースを減らせる。
研究チームの試算によると、この方式は個別配線の従来方式と比べて約35％のコスト削減が見込めるという。ただしこれは技術面での暫定的な試算であり、量産車での実証済みの削減効果ではない。組み込み電子機器がバッテリーの耐用年数全体を通じて振動、充放電サイクル、温度変化、電磁干渉に耐えられることを、メーカーはまだ証明する必要がある。
最大の利点は、局所的な過熱をより早く察知できることだ。将来的には圧力センサーやガスセンサーをこのシステムに追加することも可能で、筐体の温度が目立って上昇する前に内部の変化を捉えられるようになる。これにより制御ユニットは、出力を制限したり、充電を止めたり、ドライバーに警告したりする時間的余裕を得られる。
ただし「おしゃべりバッテリー」があっても、セルが不燃になるわけではない。診断データの量が増えるだけであり、最終的な安全性は制御アルゴリズム、冷却設計、車両の反応速度に左右される。
現時点でこの技術は学術研究として発表された段階にある。EVへの搭載までには、自動車向けの試験と量産への適応が必要だ。内部センサーがバッテリー故障のリスクを高めることなく、セル自体と同じくらい長期間安定して動作できるようになったとき、初めて実用的な価値が生まれる。
