Egy Volkswagen ID.3-at szándékosan 79 km/órás sebességgel csapattak egy álló Volkswagen Tiguan hátuljába – nem azért, mert valaki elszámolta magát a fékezésnél, hanem azért, mert a Fraunhofer IIS kutatói pontosan ezt akarták bizonyítani: hogy egy ilyen ütközés után a röntgensugarak alapján is meg lehet mondani, biztonságos-e még az autó alá épített akkumulátor. A teszt egy nagyobb fejlesztés, az AIR nevű kutatási projekt bemutatója volt, amelynek lényege, hogy a jövőben ne kelljen felnyitni vagy szétszerelni egy akkumulátorcsomagot ahhoz, hogy kiderüljön, mechanikailag rendben van-e. A most bemutatott újdonság egy szoftverkönyvtár, amely automatikusan kiértékeli a felvételeket, és ezzel jelentősen felgyorsítja azt a folyamatot, ami eddig alapvetően szakértői szemrevételezésen múlt.
Mit csinál pontosan az AIR-rendszer?
Az AIR rövidítés az Antriebsbatterieinspektion mittels Röntgentechnik kifejezésből ered, vagyis a hajtásakkumulátorok röntgentechnológiával történő vizsgálatát takarja. Maga a módszer nem vadonatúj: a Fraunhofer IIS – a Müncheni Alkalmazott Tudományok Egyetemével közösen – már 2024-ben bemutatta, és azóta több mint száz magántulajdonban lévő elektromos autón is kipróbálták. Ami most változott, az a kiértékelés: korábban a felvételeket emberi szemmel kellett átnézni, most viszont a szoftver automatikusan felismeri a hengeres, prizmatikus és tasakos cellatípusokat egyaránt, majd geometriai rendellenességeket keres bennük – elmozdult vagy deformálódott cellákat, illetve a cellák felpúposodására utaló jeleket. Ez azért lényeges, mert az akkumulátorok elektromos és elektrokémiai állapotát jelző State of Health (SoH) érték önmagában semmit nem árul el arról, hogy a zárt csomagon belül mechanikailag is sértetlenek-e a cellák.
Így néz ki a vizsgálat a gyakorlatban
A mérési elrendezés leginkább egy autómosóra hasonlít: a jármű fölé szerelt röntgenforrás végigpásztázza az autót és a padlólemezbe épített akkumulátort, míg az autó alatt elhelyezett detektor érzékeli az áthaladó sugárzást. A vizsgálati beállítástól függően lehetőség van arra is, hogy kizárólag az akkumulátorcsomagot vizsgálják, a karosszéria nélkül. A Fraunhofer korábbi közlése szerint egy teljes jármű átvilágítása körülbelül tíz percet vesz igénybe, az új automatikus kiértékelő rendszer viszont a teszt során mindössze öt perc alatt végzett egyetlen akkumulátorcsomag elemzésével. A teljes folyamat hossza természetesen függ az akkumulátor méretétől, a mérési konfigurációtól és attól is, hány felvételre van szükség az adott vizsgálathoz.
A nagy teszt: frontális ütközés egy Volkswagen ID.3-cal
A rendszer működését a DEKRA közreműködésével egy valódi ütközési teszten is bemutatták: egy Volkswagen ID.3-at laboratóriumi körülmények között 79 km/órás sebességgel vezettek egy álló Volkswagen Tiguan hátuljába. Bár az ID.3 eleje a becsapódás következtében jelentősen deformálódott, a padlólemezbe épített akkumulátorról készült és kiértékelt röntgenfelvételeken nem sikerült biztonsági szempontból kritikus szerkezeti rendellenességet kimutatni. A szoftver automatikusan megtalálta a kilenc akkumulátormodulban elhelyezkedő tasakos cellákat, és összehasonlította az egyes cellaélek görbületét – kritikus eltérést, átfedést vagy felpúposodást nem találtak.
Fontos hangsúlyozni, hogy a röntgenfelvételek önmagukban nem voltak elegendőek a végső döntéshez. A teljes értékeléshez hozzátartozott a DEKRA irányelvei szerinti veszélyességi vizsgálat, az Event Data Recorder (eseményadat-rögzítő) és az akkumulátorkezelő rendszer adatainak elemzése, valamint további elektromos tesztek elvégzése is. Az így összeálló, átfogó vizsgálat eredményeként a nagyfeszültségű akkumulátort a legalacsonyabb, 0-s EUCAR veszélyességi szintbe sorolták, és engedélyezték a további használatát.
Amikor a röntgen bajt talál: egy másik akkumulátor sorsa
Nem minden esetben ilyen megnyugtató a végeredmény. Egy másik, szintén balesetet szenvedett, de hengeres cellákból felépülő akkumulátornál a szoftver egy jelentősen deformálódott területet, valamint a referenciaállapothoz képest elmozdult cellákat azonosított. A cellák felpúposodására utaló jeleket ugyan nem találtak, a kimutatott mechanikai deformáció miatt azonban ennek az akkumulátornak a további használatát már nem javasolták. Ez a két, egymással szemben álló eset jól mutatja, mire képes valójában a rendszer: nem automatikusan „jóváhagyja” vagy „elutasítja” az akkumulátorokat, hanem objektív, mérhető adatot ad hozzá ahhoz a döntéshez, amit eddig jórészt tapasztalati becslésre kellett alapozni.
Miért fontos ez a használt EV-akkumulátorok piacán?
Az egyedi vizsgálatok jelentőségét jól szemlélteti az Aviloo nagyszabású elemzése is, amely több mint 500 ezer megvizsgált elektromos autó adatai alapján azt találta, hogy az akkumulátorok SoH-értéke még azonos típusú és hasonló futásteljesítményű járműveknél is jelentősen eltérhet egymástól. Ha ehhez hozzávesszük, hogy a mechanikai állapotról eddig gyakorlatilag semmilyen gyors, roncsolásmentes módszer nem adott megbízható képet, világossá válik, miért lehet ennek különösen nagy tétje a használt elektromos autók piacán: egy karambolozott, majd megjavított villanyautó vásárlói eddig jórészt a szerviz szavára és a papírokra voltak utalva. Egy öt perc alatt elvégezhető, objektív röntgenes ellenőrzés éppen ezt a bizalmi rést hidalhatja át – legyen szó akár egy biztosítói kárszakértőről, akár egy második életciklusra (például energiatárolóként) szánt akkumulátorról, ahol különösen fontos pontosan meghatározni, mechanikailag alkalmas-e még a további felhasználásra.
Mi jöhet ezután: 3D-s vizsgálat és új felhasználási területek
A röntgentechnológiát más területeken is bevetik az akkumulátorok vizsgálatára: a Fraunhofer EMI például olyan nagysebességű röntgenrendszert fejlesztett, amely nagy formátumú akkumulátorcellák belsejében lezajló dinamikus folyamatokat tesz láthatóvá terhelési és biztonsági tesztek közben. A tervek szerint egy ilyen rendszert 2028-ban telepítenek a Volkswagen akkumulátorgyártó leányvállalatánál, a PowerCo salzgitteri üzemében. Az AIR rendszer esetében a Fraunhofer IIS szerint az egyik legígéretesebb jövőbeli felhasználási terület az akkumulátorok második életciklusra való előkészítése lehet, hosszabb távon pedig akár az elektromos járművek időszakos műszaki vizsgáztatásába is bekerülhetnek hasonló ellenőrzési eljárások – konkrét tervek erről egyelőre nincsenek.
A következő nagy lépést a háromdimenziós vizsgálatok jelenthetik: a Fraunhofer fürthi Röntgentechnológiai Fejlesztési Központjában tervezett, „Giant Eye” névre keresztelt CT-rendszer a jövőben már komplett elektromos járművek teljes, háromdimenziós elemzését is lehetővé teheti majd.
Kövesd az e-cars.hu-t a Facebookon is, további tartalmakért! ›
