维度网讯,德国基尔大学(Kiel University)研究人员开发出一种能从电池内部传输信息的电池技术,该技术无需额外布线,有望使电池系统更安全、成本更低。研究显示,测量数据可通过电池的标准电源端子传输,无需单独的数据线。

基尔大学团队将这一概念称为“会说话的电池”,该系统利用充电和放电所用的同一电子器件来共享电池内部信息。这种方法可为电动汽车、家庭储能以及大规模可再生能源系统提供电池健康状况的持续更新。
现代电池组包含大量单个电芯,但大多数温度传感器仅附着在外部,导致过热通常始于电芯内部后才能被表面察觉,早期检测困难。将传感器放置在电池电芯内部虽可行,但通常需要额外的电子器件和布线,这会占用紧凑排列的电池空间并增加制造复杂性。为解决该问题,研究人员设计了一种紧凑的电子电路,可安装在电池电芯内部。该电路将内部温度传感器的读数转换为数字信号,并通过用于充电和放电的同一端子输出。由于系统使用电池现有的电气连接,不需要任何专用通信线路。
设计直接利用了电池管理系统中已有的组件,因此无需添加新的通信硬件。贝兰万德表示:“我们的工作是朝着能够持续监控并报告自身状态的智能电池迈出的第一步。这可以使电池系统既更安全又更经济。”研究人员估计,与传统电池监控方法相比,取消单独的传感器布线可使系统成本降低约35%。简化的设计也为电池组内部创造了更多空间,这在空间紧张时尤其有益。
研究人员认为,未来版本的通信系统可以更小,甚至可能直接集成到电池材料中。由于传感器从电池电芯内部收集信息,它们可帮助科学家更深入了解电池工作原理,支持开发更好的电池技术。该研究第一作者、电力电子教席(Chair of Power Electronics)博士生约翰内斯·迪尔斯表示:“原则上,这一概念不限于温度传感器,压力、气体或其他类型的传感器也可以完全相同的方式从电池内部传输信息。”
该团队相信,这项技术可用于许多需要高性能电池的领域,包括电动汽车、风能和太阳能的大型储能系统以及家庭备用电池系统。若该通信方法得到进一步发展,电池可在不增加布线的情况下始终从内部受到监控,为运营商提供更早的问题预警,降低硬件成本,并使未来电池更易于制造。该研究发表于《通信工程》(Communications Engineering)期刊。






