С новыми датчиками аккумуляторы электротранспорта могут стать дешевле и легче
Инженеры из Рурского университета в Бохуме разработали новый концепт датчиков тока и напряжения для аккумуляторов, которые могут найти себе применение в электротранспорте. Обычно мониторинг каждой ячейки осуществляется ее собственным датчиком напряжения. Новая система предполагает использование всего одного датчика напряжения, что позволяет снизить общий вес и затраты. Применение новой технологии возможно не только в электротранспорте, но и в мобильных девайсах, для которых компактность батареи является весьма значимым фактором.
Разработчик новых датчиков Филипп Дост (Philip Dost) поясняет важность своего изобретения, подчеркивая, что и сами ячейки, и датчики являются значительным фактором увеличения стоимости и затрат. Кроме того, им было сказано, что ряд промышленных предприятий уже проявили интерес к рассматриваемой инновации. В настоящее время существует только прототип сделанной в Бохуме системы.
Прежде всего необходимо отметить, что существующие на данный момент батареи являются легковоспламеняющимися. Поэтому мониторинг технических компонентов электротранспорта должен осуществляться постоянно. В аккумуляторах для электротранспорта обычно предусмотрен датчик тока и несколько датчиков напряжения, которых примерно столько же, сколько и ячеек. И это на сегодняшний день единственный способ осуществлять полный мониторинг всех ячеек.
Созданная в Бохуме инновация снижает число необходимых в конструкции датчиков тока и напряжения до одного вне зависимости от общего числа ячеек. Более того, оба датчика обладают также дополнительной функцией «активной балансировки ячеек», позволяющей устанавливать их в батарею в качестве отдельного компонента. Новый датчик обеспечивает даже перераспределение энергии в ячейке.
В процессе зарядки и разрядки каждая ячейка может реагировать по-разному. В конце цикла некоторые из ячеек или даже многие могут быть заряжены больше, чем другие. Если одна ячейка полностью заряжена, зарядка других ячеек прекращается. Если одна из ячеек полностью разряжена, из других ячеек тоже перестает поступать энергия. Чем старше сама конструкция, тем в большей степени проявляются ее проблемы. Активная балансировка ячеек противодействует данному явлению, обеспечивая максимальный выход энергии.
Разработанная в Бохуме система проведения замеров является масштабируемой. Это означает, что она может использоваться в аккумуляторах с различным числом ячеек. Она подходит не только для аккумуляторов электротранспорта, но и для других батарей. К примеру, она также может применяться в таких девайсах, как планшеты и ноутбуки, в беспроводном электронном инструментарии, системах бесперебойной подачи энергии, что крайне важно при использовании в больницах. Новые датчики могут быть применены в домашних накопителях энергии, в том числе предназначенных для солнечных батарей.
Следующим своим шагом инженеры из Рурского университета в Бохуме собираются детально охарактеризовать и оценить разработанный ими прототип. Филипп Дост дополнительно отметил, что инженеры также планируют осуществить замену отдельных компонентов, чтобы привести его в соответствие с требованиями автомобильной индустрии.
По материалам sciencedaily.com