Репортаж от Wedoany，Немецкие исследователи из Кильского университета (Kiel University) разработали технологию, позволяющую передавать информацию изнутри аккумулятора без использования дополнительной проводки, что может сделать аккумуляторные системы более безопасными и дешевыми. Исследование показывает, что данные измерений могут передаваться через стандартные силовые клеммы аккумулятора, без необходимости в отдельных линиях передачи данных.
Команда Кильского университета назвала эту концепцию «говорящим аккумулятором». Система использует те же электронные компоненты, что и для зарядки и разрядки, для обмена информацией внутри аккумулятора. Такой подход может обеспечить непрерывное обновление информации о состоянии аккумулятора для электромобилей, домашних накопителей энергии и крупномасштабных систем возобновляемой энергии.
Современные аккумуляторные блоки содержат большое количество отдельных элементов, но большинство датчиков температуры крепятся только снаружи, что затрудняет раннее обнаружение перегрева, который часто начинается внутри элемента, прежде чем становится заметным на поверхности. Размещение датчиков внутри элементов аккумулятора возможно, но обычно требует дополнительных электронных компонентов и проводки, что занимает место в плотно упакованном аккумуляторном блоке и усложняет производство. Для решения этой проблемы исследователи разработали компактную электронную схему, которая может быть установлена внутри элемента аккумулятора. Эта схема преобразует показания внутреннего датчика температуры в цифровой сигнал и выводит его через те же клеммы, которые используются для зарядки и разрядки. Поскольку система использует существующие электрические соединения аккумулятора, ей не требуются специальные линии связи.
Конструкция напрямую использует компоненты, уже имеющиеся в системе управления аккумулятором, поэтому нет необходимости добавлять новое коммуникационное оборудование. Беланванд заявил: «Наша работа — это первый шаг к созданию интеллектуальных аккумуляторов, способных непрерывно контролировать и сообщать о своем состоянии. Это может сделать аккумуляторные системы как более безопасными, так и более экономичными». Исследователи подсчитали, что отказ от отдельной проводки датчиков может снизить стоимость системы примерно на 35% по сравнению с традиционными методами мониторинга аккумуляторов. Упрощенная конструкция также освобождает больше места внутри аккумуляторного блока, что особенно полезно при ограниченном пространстве.
Исследователи полагают, что будущие версии коммуникационной системы могут быть еще меньше и, возможно, даже интегрированы непосредственно в материал аккумулятора. Поскольку датчики собирают информацию изнутри элемента аккумулятора, они могут помочь ученым глубже понять принципы работы аккумуляторов и способствовать разработке более совершенных аккумуляторных технологий. Первый автор исследования, докторант кафедры силовой электроники (Chair of Power Electronics) Йоханнес Дирс, отметил: «В принципе, эта концепция не ограничивается датчиками температуры. Датчики давления, газа или других типов могут передавать информацию изнутри аккумулятора точно таким же образом».
Команда считает, что эта технология может найти применение во многих областях, требующих высокопроизводительных аккумуляторов, включая электромобили, крупные системы накопления энергии для ветровой и солнечной энергетики, а также домашние резервные аккумуляторные системы. При дальнейшем развитии этого метода связи аккумуляторы смогут постоянно контролироваться изнутри без увеличения проводки, обеспечивая операторов более ранним предупреждением о проблемах, снижая затраты на оборудование и упрощая производство будущих аккумуляторов. Исследование опубликовано в журнале «Communications Engineering».
