Провода не нужны. В Германии создали «говорящую батарею», которая сама предупреждает о перегреве
Ученые из Кильского университета разработали элемент питания , который передает данные изнутри без дополнительных проводов.
Об этом сообщает Interesting Engineering.
Разработку назвали «говорящей батареей». Данными о себе она делится через ту же электронику, которая отвечает за зарядку и разрядку. По словам изобретателей, такой подход пригодится электромобилям, домашним системам хранения энергии и крупным объектам возобновляемой энергетики.
Современные аккумуляторные модули состоят из множества отдельных ячеек, однако большинство температурных датчиков устанавливается лишь снаружи. Проблема заключается в том, что перегрев обычно начинается внутри ячейки, и его трудно своевременно обнаружить до того, как он проявится на поверхности. Разместить датчики внутри можно, но это требует дополнительной электроники и проводки, которые занимают место в плотно скомпонованном аккумуляторе и усложняют процесс производства.
Ученые из Кильского университета решили эту проблему. Они разработали миниатюрную схему, которая помещается внутри ячейки и преобразует данные датчика температуры в цифровой сигнал. Этот сигнал передается через обычные силовые контакты, поэтому системе не требуются отдельные кабели или проводка — она работает через уже имеющиеся соединения.
«Наша работа — это первый шаг к интеллектуальным батареям, которые непрерывно отслеживают свое состояние и сообщают о нем. Это могло бы сделать аккумуляторные системы одновременно более безопасными и экономичными», — отметил исследователь Бейранванд.
По оценкам команды, отказ от проводов для датчиков удешевит систему примерно на 35% по сравнению с традиционными методами мониторинга. К тому же внутри модуля освобождается место, что особенно ценно при его дефиците.
Эксперимент, результаты которого были опубликованы в журнале Communications Engineering, показал, что этот метод подходит не только для измерения температуры. Авторы предполагают, что со временем схему удастся уменьшить еще сильнее или даже встроить непосредственно в материалы батареи.
«В принципе, эта концепция не ограничивается датчиками температуры. Датчики давления, газов или сенсоры других типов могли бы передавать информацию изнутри батареи точно таким же образом», — пояснил докторант кафедры силовой электроники и ведущий автор исследования Йоханнес Дирс.