Исследователи из Новосибирский государственный технический университет разработали компактное устройство для равномерной зарядки литий-ионных аккумуляторов. Как сообщает ТАСС, новая схема помогает поддерживать баланс между отдельными ячейками батареи, что способствует увеличению срока ее эксплуатации и повышению надежности работы.
Почему литий-ионные аккумуляторы теряют емкость со временем
По словам разработчика устройства Андрея Меньщикова, даже в качественных аккумуляторных батареях отдельные ячейки имеют небольшой разброс характеристик. После многочисленных циклов зарядки и разрядки это приводит к неравномерному распределению энергии: одни элементы регулярно недозаряжаются, а другие подвергаются перезаряду.
Такой дисбаланс постепенно снижает емкость аккумулятора, ухудшает стабильность его работы и ускоряет износ батареи. Особенно актуальна эта проблема для аккумуляторов электромобилей, систем бесперебойного питания и других устройств с высокой нагрузкой.
Простая схема балансировки аккумуляторов без управляющего модуля
Разработанное в НГТУ устройство представляет собой балансир нового типа, который отличается простой конструкцией и не требует сложной электроники для управления процессом зарядки.
В основе схемы используются группы диодов и конденсаторов. Заряд передается аккумулятору непосредственно через конденсаторы, а диоды ограничивают процессы зарядки и разрядки отдельных ячеек.
Благодаря особенностям соединения элементов балансировка происходит автоматически, без применения специальных контроллеров и программного управления.
Преимущества нового балансира для аккумуляторных батарей
Одним из главных достоинств разработки является способность обеспечивать равномерное распределение заряда между всеми ячейками аккумулятора, что помогает избежать их преждевременного износа.
Устройство эффективно защищает элементы батареи от перезаряда, поддерживая стабильную работу аккумулятора на протяжении длительного времени.
Дополнительным преимуществом является увеличение срока службы литий-ионных аккумуляторов за счет снижения нагрузки на отдельные ячейки. При этом балансир отличается компактными размерами и простой конструкцией, что позволяет снизить затраты на его производство и внедрение.
Еще одной важной особенностью разработки стало отсутствие необходимости в отдельном управляющем модуле — процесс балансировки происходит автоматически благодаря особенностям схемы и используемой элементной базы.
Перспективы применения технологии
Новая технология может найти широкое применение в различных сферах, где используются аккумуляторные батареи. В первую очередь речь идет об электромобилях, электротранспорте, системах накопления энергии и источниках бесперебойного питания.
Разработчики уже подали заявку на патентование изобретения. В перспективе технология может помочь снизить затраты на обслуживание аккумуляторов и увеличить срок их эксплуатации в различных энергетических системах.
