III КВАРТАЛ 2022Г. - 55 баллов 
«В Новосибирском государственном техническом университете (НГТУ) разработали систему внутреннего нагрева литий-ионных батарей высокочастотным переменным током в диапазоне 5-15 кГц и выше, которая позволяет запускать электромобили при низких температурах», — рассказали в вузе.
Разработка предназначена для эксплуатации в условиях низких температур и, по оценкам специалистов, способна в несколько раз продлить ресурс аккумуляторов и транспортных средств. Как пояснил разработчик Владимир Гертель, использование литий-ионных батарей при температуре ниже минус 20 градусов приводит к их ускоренной деградации.
«Работа в суровых условиях оборачивается для электромобилей уменьшением запаса хода почти в два раза, снижением мощности и динамики, значительными потерями энергии на обогрев и повышением времени зарядки до 10 раз», — отметил разработчик Владимир Гертель, добавив, что в сильные морозы разряженный аккумулятор невозможно зарядить без предварительного подогрева.
Ученый предложил решить проблему с помощью системы внутреннего нагрева литий-ионных батарей высокочастотным переменным током. Комплекс включает литий-ионную батарею, электронный блок с двумя силовыми клеммами, а также разъем внешнего интерфейса связи. Технология может применяться в трех вариантах: как модуль термостатирования в составе систем электрогенерации и резервного питания, как внешний блок нагрева, подключаемый к батарее, либо как элемент встроенной системы термостатирования.
Принцип работы основан на прохождении электрического тока через внутреннее сопротивление элементов литий-ионной батареи. В результате электрическая энергия преобразуется в тепловую, обеспечивая равномерный прогрев без температурного градиента и без негативного влияния на ресурс аккумулятора.
Ключевой особенностью разработки стало применение высокочастотного диапазона 5-15 кГц и выше. На таких частотах омическое сопротивление батареи остается стабильным вне зависимости от температуры, что позволяет исключить риск образования литиевого покрытия на электродах — основной причины деградации аккумуляторов при нагреве в условиях низких температур.
Среди преимуществ системы разработчики также выделяют скорость нагрева до 10,0 градусов/мин, увеличение скорости зарядки почти в 2,5 раза по сравнению с неподогретым аккумулятором при аналогичных низких температурах, а также КПД свыше 90%.
На данный момент экспериментальный образец уже создан. В ближайшее время специалисты намерены подготовить прототип для электромобиля и оформить патент на разработку. По словам Владимира Гертеля, интерес к технологии уже проявили несколько российских компаний.
«В дальнейшем интерес к теме нагрева аккумуляторов будет только расти, тем более что подобной технологии в России еще не представлено, этой темой занимаются в Китае, но нужно развивать и у нас», — подчеркнул ученый.
