Автономность Tesla Model S улучшили благодаря анатомии живых организмов

Инженеры из Университета Дрекселя спроектировали универсальную систему охлаждения для аккумуляторов электромобилей, вдохновившись сосудистой системой сложных живых организмов. Новая технология позволила увеличить запас хода Tesla Model S на целых 23%.

Принцип действия разработанных композитных материалов позаимствован у эволюции — то, как организмы рассеивают избыточное тепло внутри себя за счёт сосудистой системы. Новая технология просчитывает наилучший рисунок, размер и количество микрососудистых каналов для быстрого отвода тепла от аккумулятора, а также оптимизирует конструкцию для эффективного потока охлаждающей жидкости, движущейся по каналам.

При структурной оптимизации батареи инженеры берут в учёт такие параметры, как толщина и направление волокон в каждом слое углеродного волокна, объёмная доля волокон в активных материалах и количество микрососудистых композитных панелей, необходимых для терморегуляции. Для каждой комбинации замеряется жёсткость конструкционного композитного ламината, охлаждающего батарею, чтобы убедиться, что он соответствует стандартам структурной целостности автомобиля. Далее моделируется энергопотребление машины на различных скоростях с оценкой температуры аккумулятора и прогнозируемого запаса хода.

«Эти композиты действуют как радиатор в автомобиле с двигателем внутреннего сгорания. Хладагент втягивает тепло и отводит его от композита батареи, когда он движется по сети микроканалов», — сообщил Ахмад Наджафи, один из авторов исследования.

Разработчики отмечают, что размещение слоёв охлаждающих микрососудистых композитов между структурными батареями поможет стабилизировать их температуру и увеличить время и диапазон мощности, в которых они работают. Моделирование, проведённое для Tesla Model S, продемонстрировало рост запаса хода почти на четверть. Сообщается, что сейчас технологию тестируют такие компании, как Tesla, Volvo и Volkswagen.