Een intelligent regelsysteem in elektrische voertuigen met geïntegreerd DBS en BMS voor duurzame oplossingen

Waarom slimmer accubeheer belangrijk is voor elektrische auto’s

Elektrische auto’s beloven schonere lucht en stillere straten, maar hun succes hangt nog altijd af van één hardnekkig onderdeel: de accu. Bestuurders maken zich zorgen over actieradius, laadtijd en hoe lang de accu meegaat voordat vervanging nodig is. Deze studie onderzoekt een nieuwe manier om een elektrisch voertuig aan te drijven met twee samenwerkende accu’s, een slim regelsysteem en ondersteuning van zonenergie, die samen meer bruikbare energie uit elke lading halen en het accupakket gezonder houden voor langere tijd.

Twee accu’s zijn beter dan één

De onderzoekers stellen een dubbel accusysteem voor waarin een elektrisch voertuig twee afzonderlijke accupacks gebruikt in plaats van te vertrouwen op slechts één. Een speciale regelunit, bekend als een batterijbeheersysteem (BMS), bewaakt continu de spanning, temperatuur en ladingstoestand van beide packs. In plaats van vermogen gelijkmatig of blindelings te verdelen, beslist het systeem in realtime welke accu stroom moet leveren en welke moet rusten of worden opgeladen. Door de belasting te delen vermijden de twee accu’s diepe ontladingen en stressvolle bedrijfscondities die doorgaans de levensduur verkorten en de actieradius beperken.

Hoe de slimme regeling energie in balans houdt

In het hart van de aanpak staat een intelligente controller die dynamische load balancing uitvoert. Hij meet de ladingstoestand van elke accu en vergelijkt hun spanningen, waarna elektronische schakelaars het vermogen naar waar het nodig is sturen. Wanneer één accu meer ontladen is, kan de controller de gezondere pack bevoordelen of de zwakkere opladen als er energie beschikbaar is uit andere bronnen. Het team bouwde en testte deze logica met MATLAB/Simulink-simulaties en een kleine hardwareopstelling gebaseerd op een Arduino-microcontroller, sensoren, relais en lithium-ioncellen. In het prototype kan de ene accu het voertuig van stroom voorzien terwijl de andere wordt bijgeladen, en het systeem wisselt automatisch van rol naarmate de laadniveaus veranderen.

Zonlicht toevoegen aan de energiemix

Het voertuigontwerp integreert ook zonnepanelen ter ondersteuning van de accu’s. Fotovoltaïsche modules gemonteerd aan de buitenkant leveren hun stroom via een converter die continu zoekt naar het meest productieve werkpunt van het paneel, een methode bekend als maximum power point tracking. De geoogste zonne-energie wordt vervolgens via dezelfde slimme controller in het dubbele accusysteem geleid dat het rijvermogen beheert. Hoewel de bijdrage van de zon bescheiden is vergeleken met de hoofdaccucapaciteit, kan ze de rijtijd verlengen, helpen het laadniveau tijdens gebruik overdag gezonder te houden en de afhankelijkheid verminderen van stroom uit het net, vooral in zonnige regio’s.

Van laboratoriummodel naar dagelijks rijden

Om te onderzoeken hoe het idee zich in de tijd gedraagt, maten de auteurs eerst hoe een enkele 12 V lithium-ionaccu ontlaadt tijdens het aandrijven van een elektrische belasting die bedoeld was een klein voertuig te simuleren. Spanning en ladingstoestand daalden beide gestaag over meerdere uren. Daarna herhaalden ze de tests met het dubbele accusysteem actief. In dat geval begon de ene accu stroom te leveren terwijl de andere herhaaldelijk door de zonnepanelen werd bijgeladen en in dienst werd genomen zodra hij een doel-laadniveau bereikte. Gedurende een periode van acht uur handhaafde het gecombineerde systeem gezondere laadniveaus en een stabieler spanningsprofiel dan de enkele accu, terwijl de stroom naar de motoren bleef vloeien.

Wat de resultaten betekenen voor dagelijkse gebruikers

In eenvoudige bewoordingen toont de studie aan dat het behandelen van het accupakket als een beheerd team in plaats van één enkele werker vruchten kan afwerpen. Door twee accu’s te coördineren, energie intelligent te sturen en een constante druppel zonne-energie toe te voegen, behaalde het prototype een hogere totale efficiëntie (ongeveer 85%), minder verspilde energie en werden de accu’s binnen een veiliger laadbereik van ongeveer 60% gehouden in plaats van te schommelen van bijna vol naar bijna leeg. Voor bestuurders kan die combinatie zich vertalen in een grotere actieradius per lading, minder oplaadstops en langzamer verouderende accu’s. Hoewel dit werk nog experimenteel is, wijst het op toekomstige elektrische voertuigen die meerdere energiebronnen stilletjes combineren om een soepelere, betrouwbaardere en duurzamere rit te leveren.

Bronvermelding: Prashant, Verma, G., Virmani, R. et al. An intelligent controlling in electric vehicle system with integrated DBS and BMS for sustainable solution. Sci Rep 16, 13734 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42354-w

Trefwoorden: elektrische voertuigen, accubeheer, dubbel accusysteem, zonne-opladen, energie-efficiëntie