Рубрика: Електроживлення

Канадська компанія Quaze Technologies у партнерстві з Rheinmetall Canada розробила новий інноваційний модуль Drone Swarm Tactical Overwatch (DSTOW) для безперервної роботи дронів.

Зарядні станції можна встановити будь-де на землі, транспорті або в командних центрах, щоб підвищити ефективність автономної роботи безпілотників. Модулі використовують технологію Quaze Surface Power Technology, яка дозволяє використовувати великі поверхні як динамічні вузли бездротової передачі енергії, здатні заряджати будь-які пристрої.

DSTOW оснащена спеціальною поверхнею, яка працює на основі технології магнітного резонансу – безпілотнику достатньо приземлитися на ній у будь-якій точці, щоб поповнити заряд енергії. Процес заряджання починається ще в повітрі на висоті приблизно 10 сантиметрів над станцією.

Модуль DSTOW дозволяє заряджати кілька різних апаратів одночасно. Наприклад, при потужності поверхні 500 Вт DSTOW може живити один великий безпілотник або 500 мікродронів потужністю 1 Вт.

Технологія DSTOW дозволяє відмовитися від використання важкого обладнання та одночасно запобігти неправильній зарядці. Оскільки бездротовій зарядці не потрібні рухомі частини, ризик механічних поломок зведений до мінімуму. Технологія не боїться попадання води, піску, пилу, снігу чи льоду, що дуже корисно для застосування у польових умовах.

Система також оснащена інтерфейсом користувача для управління кількома безпілотниками з одного пристрою. Для цього до DSTOW можна під’єднати спеціалізовані планшети, так і вбудовані військові системи Rheinmetall. Комплекс також пропонує функцію автоматичної посадки та зльоту для безперервних операцій – доки один БПЛА працює у небі, інші перезаряджаються на станції. Джерело

Компанія Duracell, відома своїми елементами живлення, представила два нові мобільні акумулятори – моделі M150 та M250. Ці пристрої виконані у вигляді масштабних копій типової батареї Duracell, тільки енергії в них набагато більше.

Усередині Duracell M150 знаходиться акумуляторна батарея ємністю 25 000 мА·год, також мобільний акумулятор інтегрували зарядку MagSafe. Портів USB чотири: два USB-C (один видає 100 Вт потужності, інший – 60 Вт), два USB-A (по 18 Вт). Вбудована в M150 акумуляторна батарея підтримує зарядку потужністю 60 Вт – по дроту. Як альтернативу можна використовувати док-станцію з бездротовою зарядкою. У верхній частині мобільного акумулятора передбачено відсік для зберігання дротів. 

У Duracell M250 є все те ж саме, що й у молодшої моделі, тільки ємність вбудованого акумулятора більше — 60 000 мА·год. А ще тут є світлодіодне підсвічування у вигляді кільця. Вартість новинок така: Duracell M150 – $200, The Duracell M250 – $300.

Компанія Sharp поділилася новиною про створення тандемного сонячного елементу із напівпровідникових матеріалів, ККД якого досягло світового рекорду – 33,66%. Що важливо, цей показник встановлений для сонячної панелі практичної цінності площею 775 см2. У планах Sharp встановлювати такі панелі на електромобілі та інші мобільні платформи, щоб сонячне світло збільшувало пробіг.

Щоб сонячний осередок працював ефективніше, його створюють багатошаровий, щоб кожен шар поглинав світло у своєму діапазоні. Такі осередки називають тандемними, і в них кремній чергується з перовскітами або з напівпровідниками з III або V груп таблиці Менделєєва. 

Компанія Sharp не використовує перовскіти, хоча вони показали себе гранично перспективними для сонячних елементів. Дослідники Sharp займаються напівпровідниками й досягли в цьому вражаючих успіхів.

Минулого року триперехідний тандемний елемент Sharp, за свідченням AIST (Національного інституту передової промислової науки та технології Японії), встановив світовий рекорд ефективності, показавши ККД на рівні 32,65%. Новий елемент втратив один переход і став формально двоперехідним, що збільшило приплив світла до нижнього кремнієвого шару і дозволило збільшити ККД до нового рекордного значення в 33,66 %.

Хитрість полягає в тому, що верхній шар представлений складовим та фактично двоперехідним елементом з індію/галію/фосфору та арсеніду галію. Простіше кажучи, Sharp замінила два переходи із напівпровідників одним складовим. 

Внаслідок цього осередки стали на третину тоншими, що теж важливо для масового виробництва — вони будуть виразно дешевшими за осередки, що містять стек із трьох переходів.

Кобальт є не тільки дорогим і відносно рідкісним елементом, а й ідеологічно токсичним, оскільки при його видобуванні в Конго, як вважають, страждають люди. Японським ученим вдалося створити літійні акумулятори без кобальту, які мають вищу щільність зберігання заряду і при цьому можуть випускатися на існуючих виробничих лініях.

Остання обставина має на увазі, що виробляти акумулятори нового типу можна буде на вже існуючих підприємствах без їхньої серйозної модернізації, а це дозволить заощадити гроші. Традиційно літійні акумулятори з вмістом нікелю одночасно використовували у своєму складі кобальт і марганець. Акумулятори на основі фосфату заліза обходилися без кобальту, що дозволяло їх випускати зі зниженими на 30% витратами. Крім дорожнечі, кобальт є загрозою для навколишнього середовища при неправильній утилізації, тому приводів для його заміни накопичилося чимало.

Вчені Токійського університету, як пояснює Nikkei Asian Review, розробили літійні акумулятори, які містять нікель, марганець, кремній і кисень, крім самого літію, зрозуміло. Таке поєднання елементів, як показали експерименти, допускає роботу з вищими напругами. Для електромобілів це добре тим, що швидкість заряджання тягової батареї можна буде збільшити за рахунок використання потужніших зарядних станцій.

Попередні прототипи таких акумуляторів страждали від низького ресурсу за циклами зарядки та розрядки. Японським ученим вдалося вирішити проблему рахунок удосконалення складу електроліту. Створений ними прототип акумуляторного осередку у формфакторі «монетки» зміг за підсумками випробувань із 1000 циклів розрядки зберегти 80 % своєї номінальної ємності. У акумуляторів такого типу на 60% вищою виявилася щільність зберігання заряду в порівнянні з LFP-акумуляторами, які на сьогодні вважаються життєздатною версією батарей без кобальту. 

Теоретично, у нових акумуляторів щільність зберігання заряду може виявитися навіть вищою, ніж у кобальт, що містять. Зараз перед розробниками стоїть завдання вивчення скорочення ресурсу акумуляторів нового типу з часом. Якщо технологія виробництва таких акумуляторів зарекомендує себе, її можна буде отримати за ліцензією.

Головний розподільний щит (ГРЩ) є важливою складовою будь-якої електричної системи, відграючи ключову роль у забезпеченні безпеки та ефективності електропостачання. Цей пристрій забезпечує розподіл електричної енергії на всі підрозподільні лінії та відомчі щити у приміщенні чи на об’єкті.

Його важливість полягає у здатності керувати, захищати та розподіляти електричний струм від вхідного джерела по всіх лініях системи. ГРЩ відіграє ключову роль у забезпеченні безперебійного електропостачання та захисту від перевантажень, короткого замикання та інших несправностей.

Основні функції ГРЩ включають:

1. Розподіл енергії: ГРЩ розподіляє електричний струм від вхідного джерела на всі джерела споживання в будівлі чи споруді.
2. Захист: Забезпечує захист від перевантажень, коротких замикань та інших відхилень, які можуть призвести до пошкоджень обладнання або загрози безпеці.
3. Керування: Надає можливість контролювати електричне струмування в системі, вимикаючи або увімкнюючи окремі лінії в залежності від потреб споживачів.

ГРЩ має бути розроблений і змонтований відповідно до встановлених електротехнічних стандартів та норм безпеки, щоб забезпечити ефективну роботу системи та запобігти можливим аваріям.

Загалом, ГРЩ є необхідним елементом для будь-якої будівлі чи інфраструктурного об’єкта, який грає вирішальну роль у забезпеченні безперебійного та безпечного електропостачання. Його правильне проектування, монтаж та обслуговування є критичними для забезпечення ефективної роботи електричної системи на будь-якому об’єкті.

Якщо ви бажаєте отримати більше деталей щодо ГРЩ, рекомендую переглянути відповідні ресурси та стандарти, такі як ті, які надаються на веб-сайті https://enext.ua/uk/services/glavnyy-raspredelitelnyy-shchit/.

Надійні акумулятори високої ємності є важливим компонентом багатьох пристроїв і навіть видів транспорту. Вони відіграють ключову роль у переході до зеленішого світу. У їх виробництві використовується широкий спектр елементів, у тому числі кобальт, виробництво якого сприяє вирішенню деяких екологічних, економічних і соціальних проблем.

Вперше команда, до складу якої входять дослідники з Токійського університету, представляє життєздатну альтернативу кобальту, яка певним чином може перевершити найсучаснішу хімію акумуляторів. Він також витримує велику кількість циклів перезарядки, і основну теорію можна застосувати до інших проблем. Дослідження опубліковано в Nature Sustainability.

Швидше за все, ви читаєте цю статтю на ноутбуці чи смартфоні, а якщо ні, можливо, у вас є принаймні один із них. Всередині будь-якого пристрою та багатьох інших ви знайдете літій-іонний акумулятор (LIB). Протягом десятиліть LIB були стандартним способом живлення портативних або мобільних електронних пристроїв і машин. Оскільки світ переходить від викопного палива, його вважають важливим кроком для використання в електромобілях і домашніх акумуляторах для тих, хто має сонячні батареї. Але подібно до того, як батареї мають позитивний і негативний кінець, LIB мають негативні очки проти позитивних.

По-перше, хоча вони є одними з найбільш енергоємних портативних джерел живлення, багато людей бажають, щоб LIB могли видавати більшу щільність енергії, щоб вони або служили довше, або живили ще більш вимогливі машини. Крім того, вони можуть витримати велику кількість циклів перезарядки, але вони також руйнуються з часом; було б краще для всіх, якби батареї витримували більше циклів перезарядки та довше зберігали свою ємність. Але, мабуть, найбільш тривожна проблема сучасних LIB полягає в одному з елементів, які використовуються для їх побудови.

Кобальт широко використовується для ключової частини LIB, електродів. Усі батареї працюють подібним чином: два електроди, один позитивний і один негативний, сприяють потоку іонів літію між ними в тому, що називається електролітом, коли вони підключені до зовнішнього контуру. Кобальт, однак, є рідкісним елементом; настільки рідкісний, що наразі існує лише одне основне джерело його отримання: серія шахт, розташованих у Демократичній Республіці Конго.

Протягом багатьох років повідомлялося про багато проблем щодо екологічних наслідків цих шахт, а також умов праці там, у тому числі використання дитячої праці. З точки зору постачання також джерело кобальту є проблемою через політичну та економічну нестабільність у регіоні.

«Є багато причин, чому ми хочемо відмовитися від використання кобальту, щоб покращити літій-іонні батареї», — сказав професор Ацуо Ямада з кафедри хімічної системної інженерії.

«Для нас ця проблема є технічною, але її вплив може бути екологічним, економічним, соціальним і технологічним. Ми раді повідомити про нову альтернативу кобальту за допомогою нової комбінації елементів в електродах, включаючи літій, нікель, марганець. , кремній і кисень — усе набагато більш поширені та менш проблематичні елементи для виробництва та роботи».

Нові електроди та електроліт, створені Ямадою та його командою, не лише позбавлені кобальту, але й справді певним чином покращують поточну хімію акумулятора.

Щільність енергії нових LIB приблизно на 60% вища, що може прирівнюватись до довшого терміну служби, і він може видавати 4,4 вольта, на відміну від приблизно 3,2–3,7 вольта типових LIB. Але одним із найдивовижніших технологічних досягнень було покращення характеристик перезарядки.

Тестові батареї з новим хімічним складом змогли повністю зарядити та розрядити протягом 1000 циклів (імітуючи три роки повного використання та заряджання), втрачаючи при цьому лише близько 20% своєї ємності.

«Наразі ми задоволені результатами, але досягти цього результату не обійшлося без труднощів. Це була боротьба, намагаючись придушити різні небажані реакції, які відбувалися в ранніх версіях наших нових хімічних елементів, які могли різко скоротити довговічність акумулятора. батареї», — сказав Ямада.

«У нас ще є якийсь шлях попереду, оскільки тривають незначні реакції для пом’якшення, щоб ще більше підвищити безпеку та довговічність. Наразі ми впевнені, що це дослідження призведе до покращення акумуляторів для багатьох застосувань, але деякі, де потрібна надзвичайна міцність і тривалість життя, можливо, поки що не задоволені».

Незважаючи на те, що Ямада та його команда досліджували застосування в LIB, концепції, які лежать в основі їх недавніх розробок, можна застосувати до інших електрохімічних процесів і пристроїв, включаючи інші типи батарей, розщеплення води (для виробництва водню та кисню), плавлення руди, електропокриття. і більше. Джерело