Công nghệ cảm biến mới cho pin xe điện

Các kỹ sư tại Đại học Ruhr Bochum đã phát triển một khái niệm mới cho cảm biến và điện áp cho pin hiện hành mà có thể đặc biệt thích hợp với xe điện. Pin xe điện được tạo thành từ các khối riêng biệt, mỗi khối chứa đến mười hai ngăn pin. Thông thường, mỗi ngăn pin được giám sát bởi cảm biến điện áp của riêng nó. Được thiết kế bởi Philip Dost, hệ thống mới chỉ cần một cảm biến điện áp duy nhất, do đó giảm bớt trọng lượng tổng thể và chi phí.

Ảnh minh họa

Pin xe điện thường có các tế bào lithium, những tế bào này dễ cháy - như đã thấy ở pin điện thoại Samsung (Galaxy Note 7, tháng 9 năm 2016). Do đó, các thành phần kỹ thuật của xe phải được theo dõi liên tục. Trong pin xe điện, việc giám sát thường đòi hỏi một cảm biến dòng điện và vài cảm biến điện áp, số lượng cụ thể bằng với số ngăn pin có trong đó. Đây là cách duy nhất để theo dõi được đầy đủ.

Sản phẩm đổi mới của Bochum đã làm giảm số lượng các cảm biến dòng điện và điện áp cần thiết xuống còn một chiếc mỗi loại, bất kể số lượng ngăn pin. Hơn nữa, cả hai cảm biến có một chức năng bổ sung mà lẽ ra phải được cài đặt trong pin như một chi tiết riêng biệt: đó là cân bằng pin. Nó đảm bảo sự tái phân bố năng lượng cân bằng trong các tế bào pin.

Mỗi ngăn pin phản ứng khác nhau trong quá trình sạc và xả, ở cuối quá trình, một số ngăn có nhiều điện hơn những ngăn khác. Khi một ngăn pin được sạc đầy, các ngăn khác sẽ ngừng sạc. Nếu một trong những ngăn pin hết điện cũng sẽ không có năng lượng được chiết từ các tế bào khác sang nó. Các hệ thống cũ hơn thì vấn đề này lại lớn hơn. Chức năng cân bằng pin chống hiện tượng này. Nó đảm bảo các hệ thống cũ tiếp tục cung cấp tối đa năng suất năng lượng.

Hệ thống đo lường từ Bochum có khả năng mở rộng, có nghĩa là nó có thể được triển khai với các loại pin có số lượng ngăn pin khác nhau. Nó không chỉ phù hợp với pin xe điện mà còn hoạt động tốt với nhiều hệ thống pin khác, ví dụ như trong các thiết bị di động như máy tính bảng máy tính xách tay, dụng cụ điện không dây, hệ thống cấp điện liên tục rất quan trọng trong các bệnh viện và các hệ thống lưu trữ gia dụng như hệ thống năng lượng mặt trời.

Trong bước tiếp theo, các kỹ sư tại Đại học Ruhr có kế hoạch mô tả và đánh giá các nguyên mẫu một cách chi tiết. Họ cũng sẽ thay thế các thành phần riêng lẻ để đáp ứng yêu cầu của ngành công nghiệp ô tô.