Российские ученые создали сенсор, который с использованием световых сигналов может точно контролировать уровень заряда ванадиевых аккумуляторов в реальном режиме. Встроенное программное обеспечение на основе искусственного интеллекта анализирует параметры работы аккумулятора и регулирует режим его эксплуатации, чтобы избежать преждевременного износа батареи. Это инновационное устройство обещает повысить надежность аварийных источников питания, а также продлить срок службы батарей, используемых для хранения излишков энергии, вырабатываемой солнечными панелями и ветряными электростанциями.
Ванадиевые проточные аккумуляторы накапливают и хранят энергию, высвобождая ее по запросу. Их работа основана на реакциях окисления и восстановления в жидких электролитах, что делает мощность и энергоемкость независимыми параметрами. Мощность определяется размером ячеек, а емкость – объемом резервуаров. Однако, как отметил Алексей Кузин из НИТУ МИСИС, традиционные методы измерения заряда накапливают погрешности, снижая эффективность и срок службы аккумуляторов.
Команда исследователей НИТУ МИСИС, Сколтеха, НИУ ВШЭ, НМИЦ АГП им. Кулакова, МПГУ и ИОНХ РАН предложила новую сенсорную платформу для измерения уровня заряда проточной батареи. Разработка основана на измерении показателя преломления электролита с помощью фотонного микрокольцевого резонатора в микрофлюидных каналах наночипа. Полученные сигналы обрабатываются нейросетью, что позволяет точно и оперативно определять уровень заряда. Датчик самокалибруется и учитывает изменения концентраций ионов ванадия, что снижает погрешность и предотвращает преждевременный выход батареи из строя.
Фотонный датчик на основе рефрактометрии уже прогнозирует заряд батареи более чем на 15 циклов. В будущем планируется размещать сенсоры непосредственно в рабочей области батареи, что удешевит разработку и ускорит выход на рынок. Об этом рассказал Вадим Ковалюк, заведующий лабораторией фотонных газовых сенсоров НИТУ МИСИС.
Источник: 21mm.ru
распечатать статью