In de toekomst willen de studenten het batterijpakket testen tijdens de zwaarst mogelijke omstandigheden; het langeafstandracen. Een elektrische raceauto opladen met de snelheid van een normale tankbeurt? Studententeam InMotion van de TU Eindhoven, waarvan drie teamleden uit Sittard-Geleen komen, komt akelig dichtbij met het ontwikkelen van de Revolution. Het racemonster is in staat om in minder dan vier minuten volledig op te laden, en is daarmee voor zover bekend de snelst ladende elektrische raceauto voor langeafstandsraces ter wereld.
InMotion startte in november 2022 met meer dan 30 studenten met het ontwerpen en produceren van het nieuwe batterijpakket. Bijzonder is dat dit batterijpakket in slechts 3 minuten en 56 seconden oplaadt. Tot zover bekend is dit het snelst ladende batterijpakket dat ooit is geïmplementeerd in een elektrische raceauto. De laadtijd omlaag brengen voor elektrische auto’s is belangrijk om het elektrisch rijden gemakkelijker en daarmee toegankelijker te maken voor de consument. InMotion pakt die handschoen op en komt nu daadwerkelijk dicht in de buurt van een pitstopwaardige laadtijd.
Afgelopen studiejaar hebben maar liefst drie studenten uit Sittard-Geleen afkomstig van het Trevianum aan deze bijzondere racewagen gewerkt. Arthur en Jacco zijn als ingenieurs het afgelopen jaar bezig geweest met het ontwerp van het batterijpakket en het koelsysteem ervan. Dit heeft een grote bijdrage geleverd aan dit snel ladende batterijpakket. Kiki heeft als eventmanager zich bezig gehouden met de organisatie van events van InMotion en events waar InMotion naartoe gaat om het project onder de aandacht te breng. Alle drie de studenten sluiten hun jaar af met een doorbraak, namelijk het batterijpakket opladen in 4 minuten.
Innovatie
Tijdens snelladen komt er veel warmte vrij en dat zorgt voor versnelde degradatie, legt teammanager Julia Niemeijer uit. “In het verleden hebben wij een innovatieve koeltechnologie ontwikkeld op module niveau, waarbij koelplaten gevuld met koelvloeistof tussen de modules met cellen zijn geplaatst. Hierdoor konden we al veel warmte uit het pakket krijgen. Als je de warmte zo goed mogelijk uit het batterijpakket wilt halen, dan wil je dat je zo dicht mogelijk bij de batterijcellen gaat koelen. De afgelopen tijd hebben wij daarom een methode ontwikkeld waardoor we op celniveau kunnen koelen, waarbij er ook daadwerkelijk koelvloeistof tussen elke cel stroomt. Dit betekent dat we nog meer warmte uit het pakket trekken. Dat heeft een enorm positief effect op de levensduur en het herhaaldelijk snelladen.”
Op de markt is koelen op celniveau nog niet gebruikelijk, en daarom heeft InMotion eigen modules ontwikkeld. Niemeijer: “Erg uitdagend was dat er maar enkele millimeters ruimte was tussen de cellen in de module om de koeltechnologie toe te passen. Hierdoor moesten we heel secuur te werk gaan. We zijn ontzettend blij dat we een methode hebben gevonden die dit mogelijk maakt.”
Inspiratie
Het doel van InMotion is om met hun zeer korte laadtijden aan te tonen dat de laadtijd van een elektrische auto vergelijkbaar wordt met een tankbeurt van benzine auto’s. Hierdoor hopen ze het elektrisch rijden aantrekkelijker te maken voor de consument en de industrie uit te dagen om de wereld groener te maken. Als een groep extreem gemotiveerde studenten dit kunnen neerzetten, dan kan de industrie natuurlijk niet achterblijven.
“Studenten teams als InMotion zijn belangrijk om, getriggerd door een uitdagende applicatie zoals in dit geval een elektrische raceauto, grenzen te verleggen en nieuwe technologieën in de praktijk uit te proberen. Het sneller kunnen opladen van de batterij in een elektrische auto is zeker niet triviaal en is belangrijk voor een nog snellere acceptatie in de markt, waarbij innovaties zoals een batterijpakket met sterk geoptimaliseerde koeling een belangrijke rol bij zullen spelen”, aldus Henk Jan Bergveld, deeltijdhoogleraar Electrical Engineering aan de TU/e.
Implementatie
De technologie is getest bij onderzoekinstelling TNO en technologiebedrijf Prodrive. “Het mooie van de technologie is dat het mogelijk is om batterijpakketen te maken van verschillende formaten”, legt technisch manager Stijn van de Werken uit. “Vaak wordt gedacht dat kleinere batterijpakketen sneller opladen dan grotere pakketten. Dit is echter niet het geval. Hoe groot je het pakket ook zult maken, de laadtijd zal hetzelfde blijven, zolang de laadpaal maar voldoende energie kan toevoeren. Dit zorgt ervoor dat er veel mogelijkheden tot implementatie zijn.”
Het studententeam heeft de technologie geïmplementeerd in een LMP3 raceauto. De LMP3 is de prototypeklasse van de beroemde 24 uur van Le Mans, bedoeld om jonge coureurs en nieuwe teams in te laten stappen. Van de Werken: “We gaan de raceauto het aankomend jaar nog grondiger testen op het circuit.” Uiteindelijk droomt InMotion ervan om de technologie te presenteren tijdens de 24 uur van Le Mans, zodat het batterijpakket getest wordt in de zwaarst denkbare omstandigheden, namelijk het langeafstandracen.
Foto
Jerome Wassenaar