Исследователи из Кильского университета (Германия) разработали аккумуляторную батарею, способную передавать информацию изнутри ячейки без использования дополнительных проводов. Новая технология может повысить безопасность и снизить стоимость систем хранения энергии, включая электромобили, домашние накопители и крупные возобновляемые энергокомплексы.
Фото: Interesting Engineering
Современные батарейные блоки состоят из множества отдельных ячеек, однако большинство датчиков температуры крепятся только снаружи. Это создаёт проблему: перегрев обычно начинается внутри ячейки, и его трудно обнаружить на ранней стадии. Установка датчиков внутри требует дополнительной электроники и проводки, что усложняет производство и занимает место.
Учёные решили эту задачу, разместив внутри каждой ячейки компактную электронную схему. Она преобразует показания внутреннего датчика температуры в цифровой сигнал, который передаётся через те же клеммы, что используются для зарядки и разрядки. Таким образом, система использует штатные электрические соединения батареи и не нуждается в дополнительных коммуникационных проводах.
Разработка использует уже имеющиеся компоненты в системе управления батареей, поэтому не требует нового коммуникационного оборудования. По оценкам исследователей, отказ от отдельной сенсорной проводки может сократить затраты примерно на 35% по сравнению с традиционными методами мониторинга. Кроме того, упрощённая конструкция освобождает дополнительное пространство внутри батарейного блока, что особенно важно при плотной компоновке.
«Наша работа – это первый шаг к созданию интеллектуальных батарей, которые непрерывно отслеживают и сообщают о своём состоянии, – отметил исследователь Бейранванд. – Это может сделать батарейные системы как более безопасными, так и более экономичными».
В перспективе технология не ограничивается только температурными датчиками. Как пояснил Йоханнес Дирс, докторант кафедры силовой электроники и первый автор исследования, «датчики давления, газа или других типов могли бы точно так же передавать информацию изнутри батареи». По мнению учёных, будущие версии устройства могут стать ещё меньше или встраиваться непосредственно в материалы батареи.
Технология может быть использована в электромобилях, крупных накопителях для ветровой и солнечной энергетики, а также в домашних резервных системах питания. Постоянный внутренний мониторинг без дополнительной проводки позволит раньше предупреждать о неисправностях, снизить затраты на оборудование и упростить производство батарей в будущем.
Источник: Interesting Engineering
Оцените новость 0 0 0 0 0 0 0