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Auto elettriche: il sensore “salva batteria” in caso di urti

Pubblicato 21 giugno 2022

La Continental ha sviluppato un nuovo sensore che verifica lo stato della batteria in caso di urto sotto la vettura, dove di norma è montata.

Auto elettriche: il sensore “salva batteria” in caso di urti

TUTELIAMO UN BENE PREZIOSO - Le batterie al litio sono i componenti più costosi di un'auto elettrica ed è quindi logico che qualcuno abbia pensato a dei dispositivi per salvaguardarne lo stato di salute. Il più originale è senza dubbio quello della Continental chiamato Battery Impact Detection (BID) e che promette di riuscire a limitare il peso dei veicoli elettrici. Sappiamo infatti che le batterie al litio più diffuse sono potenzialmente pericolose dato che l’elettrolita liquido è infiammabile (la chimica litio-ferro-fosfato è meno soggetta al rischio incendi) e quindi esse vengono praticamente “corazzate” con un pesante contenitore che ne aumenta non poco il peso. L’insieme batteria più protezione è tipicamente sistemato sotto il pavimento, per non alzare il baricentro, ed è protetto efficacemente anche dalla struttura del veicolo nel caso di urti laterali. Il lato inferiore, quello che guarda il manto stradale, è invece meno esposto a impatti ingenti, ma può risultare vulnerabile sia ai detriti sull'asfalto sia a bassa velocità, ad esempio urtando un dosso o salendo su un gradino.

QUANTO È FORTE L’URTO? - Una volta avvenuto l’urto sotto la vettura, come possiamo valutare l’accaduto? Si è trattata di una “spanciata” senza conseguenze o c’è un danno nascosto? Il sensore BID è una possibile soluzione perché rileva e classifica gli impatti nel sottovettura per avvisare il guidatore che la batteria potrebbe esser stata danneggiata, attivando eventualmente il sollevamento della vettura se è presente la regolazione dell’altezza delle sospensioni. Il sistema BID identifica anche l'area del danno, agevolando quindi sia la messa in sicurezza della batteria sia la sua successiva riparazione. Il principio di funzionamento è simile a quello usato nel sistema di protezione dei pedoni PPS pSAT, collaudato in milioni di veicoli in più di un decennio. Un tubo di silicone a forma di serpentina, pieno d'aria e “tappato” alle estremità da sensori di pressione, è integrato nella parte inferiore del vano batteria. Se il tubo viene compresso a seguito di un urto si creerà un’onda di pressione che arriverà in tempi diversi ai sensori. Questa differenza temporale è dovuta alla diversa lunghezza dei “cammini” che l’onda deve percorrere dalla zona di compressione fino alle estremità del tubo. Se i tempi sono gli stessi allora l’onda nasce al centro del tubo e negli altri casi - ritardo misurato a un’estremità diverso da zero rispetto all’altra - la differenza permetterà di calcolare la zona dell’urto. L’intensità dell’onda di compressione permette di stimare la gravità dell'impatto, dando al guidatore un allarme proporzionale al danno eventualmente subito.

TRATTIAMO BENE LA BATTERIA - L’altro sensore presentato è il Current Sensor Module (CSM, nel disegno qui sopra), un sensore che misura sia la corrente che fluisce nella batteria sia la temperatura. Sappiamo infatti che caricare e scaricare una batteria la riscalderà e il fenomeno sarà più accentuato durante una ricarica fast ad alta potenza o guidando sportivamente. Per evitare il surriscaldamento della batteria stessa è quindi necessario controllare la corrente che fluisce. Il sensore CSM è stato sviluppato sia per proteggere la batteria da correnti troppo alte sia per mantenere i parametri della batteria nella zona ideale: una batteria agli ioni di litio ha un intervallo di temperatura ottimale in cui è molto sicura e invecchia lentamente. Il CSM misura la corrente sia con il sistema shunt (una resistenza elettrica molto alta viene messa in parallelo al conduttore principale: la corrente che circola in essa è quindi molto piccola e la tensione ai capi della resistenza è proporzionale alle ampere che circolano nel cavo principale) sia con un sensore a effetto Hall, che legge la corrente senza dover essere collegato ai conduttori. Il Current Sensor Module Continental, in produzione entro il 2022, arriva fino a 2.000 A con una precisione migliore del ±1% sul canale shunt e del ±3% sul canale a effetto Hall; le temperature rilevate vanno da - 40 a + 125°C. I dati rilevati vengono immessi nel CAN-Bus e da lì arrivano immediatamente al sistema di gestione della batteria BMS. 



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Ritratto di Andrea Zorzan
21 giugno 2022 - 17:30
Bravi.
Ritratto di Alvolantino
21 giugno 2022 - 17:55
Io che sono un gran esperto di EV dico che é una cosa in più, le auto elettriche sono già tutte sicure e affidabili come sono ora ⚡ Oltre a essere decisamente migliori da guidare, sia come spunto che come piacere di guida, sportivo e non.
Ritratto di Tu_Turbo48
21 giugno 2022 - 20:03
@Alvolantino il trollino certo sei un grandissimo esperto di automobiline EV giocattolo come la tua Peg Peregoelectric.
Ritratto di Goelectric
21 giugno 2022 - 21:41
Molto interessante l articolo, peccato che lo hai reso una buffonata col tuo inutile commento
Ritratto di Rush
21 giugno 2022 - 23:52
Alvolantino, dato che ti dichiari molto esperto di EV magari mi puoi aiutare. Tutti si preoccupano “giustamente” delle batterie che hanno un costo rilevante. Ma un motore elettrico quanto costa sostituirlo e soprattutto quanti km può percorrere? Grazie.
Ritratto di Edo-R
22 giugno 2022 - 00:01
@Rush alcuni tram Milanesi hanno conservato i motori degli anni 20. Da questo punto di vista, non c'è confronto.
Ritratto di Rush
22 giugno 2022 - 00:14
@Edo-R il dubbio/preoccupazione mi viene dopo che lo scandinavo ha cambiato 8 motori della Tesla per fare 1,6 milioni di km, ovvero un motore ogni 200.000…ed è la Tesla. È stato il test più “tosto” che sia stato fatto su di un’auto elettrica. Pensando ad un possibile acquisto, oltre al costo iniziale bisognerà valutare l’effettivo valore dell’auto. I canoni potrebbero essere diversi, non più x anno ma x km percorsi. Penso Non sia una cosa da sottovalutare. Non trovo nessun articolo in merito al costo di un motore elettrico, mentre per un endotermico più o meno si sa. Abbastanza singolare che si parli solo ed esclusivamente del costo batterie, che poi sono quelle con garanzia sino ad 8 anni o più. Garanzia sul motore? Zero… Strano no?
Ritratto di Edo-R
22 giugno 2022 - 00:27
@Rush posso dirti che sono estremamente resistenti, pensando che i generatori da centrale sono costruiti per durare di base 20 anni. Dovrebbe funzionare il link ad una model S usata con una marea di km. https://www.autoscout24.com/offers/tesla-model-s-85-base-free-supercharging-panoramadak-electric-white-cfb9b579-9e4d-48f5-8a25-71ac4155a26e?utm_source=android-share
Ritratto di Rush
22 giugno 2022 - 00:45
Ho visto ed In effetti ce ne sono tantissime. Il paradosso è che alcune anche non molto sfruttate (esagero) costano poco più di una citycar elettrica nuova…
Ritratto di realista
22 giugno 2022 - 00:31
@Rush un'auto elettrica è estremamente più semplce di una termica. Basti pensare al fatto che non ci sono candele, valvole, turbo, catalizzatori, iniezione, common rail, cambio, marmitte, etc... Il costo elevato sono le batterie perché anche i convertitori di corrente costano poco. Ma il costo delle batterie è sceso parecchio. Il motore elettrico in sé è molto semplice, il principio di funzionamento equivale a quello di una lavatrice (senza magneti, con magneti etc...). Per cui è lecito pensare che il motore elettrico, se ben costruito con materiali di qualità, possa durare centinaia di migliaia di km. Il problema è proprio lì: qualità dei materiali. La durata è tutta lì. Ma il tempo ce lo dirà...
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