Prisutdelning Volvo Cars Technology Award
​Forskningsprojektet belönades med Volvo Cars Technology Award 2017. Pristagarna är från vänster i bild doktorand Anton Klintberg, biträdande professor Torsten Wik, Hannes Kuusisto från Volvo Cars samt industridoktorand Björn Fridholm, som alla uppvaktades med blommor och diplom av Volvo Cars med VD Håkan Samuelsson i spetsen.

Forskarna förlänger livet för elbilsbatterier

​Livslängden för litiumjonbatterier är en begränsande faktor för dagens elbilar. Nu har chalmersforskare lyckats ta fram modeller för hur man undviker att batterierna åldras i förtid, vilket samtidigt kan ge bilen bättre prestanda i form av kortare laddningstid, längre körsträcka och snabbare acceleration. Forskningen har belönats med Volvo Cars Technology Award.
​Fler och fler bilägare kan tänka sig att byta ut sina fossildrivna bilar mot fordon som istället drivs helt eller delvis av el. Batterierna som används i elfordon är emellertid fortfarande jämförelsevis dyra och det saknas ännu kunskap om hur livslängden för batterierna kan bli så lång som möjligt.
 
– Laddar man litiumjonbatterier rätt och använder dem på ett smart sätt kan man undvika att batterierna åldras i förtid, säger Torsten Wik, biträdande professor och forskargruppsledare inom reglerteknik på Chalmers. Det kan låta enkelt men det finns många faktorer att ta hänsyn till, och det gäller att förstå hur batteriets funktion och livslängd påverkas.
 
Exaktare och anpassningsbara beräkningar
Till svårigheterna hör att man inte kan mäta i vilken kondition batteriet är, utan det måste räknas fram. Faktorerna förändras dessutom ständigt, bland annat beroende på temperatur, ström och cellspänning samt batteriets ålder. Det innebär att beräkningsmodellerna måste vara adaptiva för att hela tiden kunna anpassa sig till de ändrade förhållandena.
 
– Det nya är att de beräkningsmodeller som vi har tagit fram ständigt utgår från de enskilda battericellernas beteenden, istället för att man på förhand ska bedöma vilka förhållanden som råder för batteriet, säger Torsten Wik. Därmed blir våra beräkningar mycket mer exakta. Det innebär att batteriets kapacitet utnyttjas effektivare och att man kan undvika påfrestningar som gör att batteriet åldras i förtid.
 
Tester visar att batteriet därmed kan leverera ytterligare drygt 10 procent i toppeffekt och att den faktiska maxeffekten kan beräknas med en noggrannhet på 2 procent.







Bildtext: Litiumjonbatterier är viktiga komponenter i elbilar och har stor påverkan på prestanda och kostnaderna för den fortsatta utvecklingen av elektrifierade fordon.
 
Stort intresse från fordonsindustrin
Forskningen har pågått sedan 2012 och finansieras av Energimyndigheten. Volvo Cars deltar som partner och industridoktorand Björn Fridholm har en aktiv roll i projektet.
 
– Batteriet är den allra dyraste komponenten i en elbil, säger Björn Fridholm. Om vi kan använda batterierna effektivare skulle det ha stor ekonomisk betydelse och vara en strategiskt viktig drivkraft för den fortsatta utvecklingen av elfordon. Samarbetet med Chalmers har byggt viktig kunskap som vi på Volvo Cars nu inför i våra produkter.
 
Forskarna belönades nyligen med Volvo Cars Technology Award i kategorin forskning. Projektet har hittills resulterat i tre patentansökningar.
 
– Det är jätteroligt att resultatet av forskningen så snabbt har kommit till användning, säger Torsten Wik. Nu går vi vidare för att kunna förfina våra beräkningsmodeller ännu mer. I nästa steg kommer vi att fokusera på vad som fysikaliskt sker inne i battericellerna. Det kommer att kräva stor beräkningskraft i fordonet, men i gengäld kan det ge ytterligare besparingspotential och förbättringar av prestandan.
 
Text: Yvonne Jonsson
Foto: Volvo Cars
 
Kontaktuppgifter
Torsten Wik, biträdande professor, institutionen för elektroteknik, Chalmers
 
 

Publicerad: fr 04 maj 2018. Ändrad: fr 04 maj 2018