|
Опрос
|
реклама
Быстрый переход
Энтузиаст собрал автономную систему питания дома из б/у-аккумуляторов от ноутбуков — девятый год она работает без сбоев
22.11.2025 [16:06],
Геннадий Детинич
В 2016 году пользователь форума Second Life Storage под ником Glubux открыл тему самостоятельной сборки автономной системы питания дома из бывших в употреблении аккумуляторов для ноутбуков. Для этого ему пришлось перебрать сотни батарей и отсортировать их по ёмкости и сопротивлению, но в итоге с использованием солнечных панелей он создал систему автономного питания дома, которая без сбоев работает свыше восьми лет.
Источник изображения: Second Life Storage Первоначально идея заключалась в том, чтобы дополнить имеющуюся у него небольшую солнечную систему (1,4 кВт панелей + старый свинцово-кислотный аккумулятор от вилочного погрузчика) самосборной ёмкостью из использованных литийионных б/у-батарей для ноутбуков. За первые месяцы он собрал около 650 аккумуляторов, но быстро столкнулся с проблемой: в заводских сборках ячейки сильно отличались по остаточной ёмкости и внутреннему сопротивлению, что приводило к быстрой разбалансировке пакета и частым срабатываниям защиты. Тогда гражданин изменил подход: каждую батарею он стал полностью разбирать, тестировать каждую из ячеек 18650 на ёмкость и внутреннее сопротивление, отбраковывать слабые и собирать в новые блоки только качественные элементы. Отбракованные ячейки отправлялись в мусор, а хорошие группировались в модули по 100 А·ч. Всё это хозяйство предусмотрительно было размещено в отдельно построенном сарае в 50 метрах от дома. Для управления зарядом и балансировкой использовались контроллеры Victron, а старая свинцово-кислотная батарея от погрузчика осталась в системе как буферный накопитель. За последующие годы система серьёзно выросла. Было добавлено ещё 24 солнечные панели по 440 Вт, а общее количество переработанных аккумуляторов превысило 1000 штук. Это позволило создать из б/у-аккумуляторов накопитель ёмкостью 56 кВт·ч и напряжением 24 В. Инвертор Victron на 3 кВА обеспечивает всё энергопотребление дома. Самое впечатляющее — за 8 лет непрерывной эксплуатации (по состоянию на 2025 год) не вышла из строя ни одна ячейка. Даже в длительные пасмурные периоды и зимой система сохраняет автономность, а при отключениях центральной сети дом остаётся со светом и работающей техникой. Следует подчеркнуть, что повторять у себя дома такое категорически нельзя, если у вас нет соответствующих навыков и, самое главное, отдельно стоящего сарая как можно дальше от жилых помещений, которого в случае чего будет не жалко. В США создали робота-водомерку на бактериальном питании — «жучок» сможет десятилетиями вести разведку морей
30.07.2024 [15:39],
Геннадий Детинич
В рамках реализации программы DARPA «Океан вещей» (Ocean of Things) учёные из Университета Бингемтона разработали миниатюрную роботизированную платформу на бактериальном питании. Робот-водомерка с массой датчиков и радиосвязью сможет десятилетиями скользить по поверхности воды, получая электрическое питание для систем от процесса бактериальной жизнедеятельности в составе специальной батареи.
Источник изображения: Professor Seokheun “Sean” Choi Исследователи нашли возможность объединить в одной батарее несколько штаммов бактерий, используя преимущества одних и других. Хотя работы ещё не завершены, учёные говорят, что таким образом можно повысить мощность и энергетическую плотность бактериального источника питания. Батарея разрешает попадание воды вовнутрь, что приносит с собой влагу и питательные вещества. Находящиеся в батарее споры бактерий при благоприятных условиях начинают размножаться и при этом вырабатывают электричество, что свойственно процессам жизнедеятельности отдельных видов микроорганизмов. Пока они вырабатывают электричество, автономный «жучок» выполняет свою работу — плывёт в нужном направлении, фиксирует характеристики среды и проплывающие (пролетающие) в зоне чувствительности датчиков живые и неживые объекты. Затем он передаёт собранную информацию куда надо, если хватает питания. Попадание в неблагоприятную среду заставляет бактерии в батарее снизить активность и уйти в состояние спор до лучших времён. Таким образом, батарея на бактериях потенциально может оставаться рабочей десятки лет и даже до 100 лет. В лабораторных условиях учёные смогли получить от прототипа батареи до 1 мВт мощности. Этого достаточно для перемещения миниатюрного робота-водомерки и для работы его основных датчиков. Учёные продолжат исследования, чтобы добиться от биобатареи ещё более внушительных характеристик. Они утверждают, что в этом поможет более тщательный подбор комбинации штаммов перспективных бактерий. В Китае создали сверхлёгкий дрон, который будет летать, пока светит Солнце
18.07.2024 [13:46],
Геннадий Детинич
Группа китайских учёных решила проблему «бесконечного» питания сверхлёгких беспилотников. Они отказались от традиционных электрических двигателей, слишком тяжёлых для сверхминиатюрных устройств. Предложенный электростатический двигатель показал впечатляющую эффективность и возможность работы до тех пор, пока на беспилотник падает солнечный свет. Питание поступает от солнечных батарей, а дальше в работу вступают кулоновские силы.
Дрон CoulombFly в клетке, чтобы далеко не улетел. Источник изображения: Nature Исследователи создали прототип летающего устройства массой 4 г с пропеллером диаметром 10 см. Полученный опыт затем был воплощён в прототипе высотой 8 мм и массой 9 мг. Беспилотники сразу начинали подниматься в воздух, едва на них попадали лучи Солнца, поэтому они парили в клетках, чтобы не разлетались по комнате и не улетели в окно. Учёные пока не ставили перед собой задачу осуществления управляемого полёта. Предстоит ещё много работы по оптимизации платформы, но перспективы, тем не менее, были обозначены. Легчайшие воздушные дроны способны часами оставаться в воздухе на одном лишь солнечном питании. И смогут взмывать в воздух с началом каждого нового дня. Питание на двигатель беспилотника поступает от тонкоплёночных солнечных батарей на основе арсенида галлия. Их эффективность в сочетании с малым весом сегодня одна из высоких в мире. Для работы электростатического двигателя на эффектах кулоновского притяжения зарядов и отталкивания входное напряжение пришлось повышать с 4,5 В до 9 В. Инвертор стал одной из самых тяжёлых частей беспилотника. Он размещён на платформе в самом низу беспилотника и работает также как противовес. КПД инвертора составил всего 24 % при его весе 1,13 г. Это очень расточительно для аппарата массой 4 г, но деваться было некуда. Чтобы оставаться в воздухе всей системе требуется чуть более половины ватта энергии. При общей массе в 4 г получается эффективность 7,6 г/Вт. Но большая часть этой мощности теряется при преобразовании напряжения. Если сосредоточиться только на двигателе, ему требуется всего 0,14 Вт, что означает, что его энергоэффективность превышает 30 г/Вт. Весь беспилотник — это фактически электростатический двигатель с обвесом из солнечной батареи и высоковольтного преобразователя. Статор двигателя представлен 64 углеродными пластинами, покрытыми фольгой. Заряды пластин чередуются, чтобы создавать отталкивающие и притягивающие усилия. Ротор также представляет собой кольцо из заряженных пластин, размещённых максимально близко к кольцу из пластин статора. К ротору приделан 10-см пропеллер. В процессе вращения ротора заряд по контактам перетекает от пластин статора к противоположным пластинам ротора и создаёт отталкивающие усилия после его уравновешивания. Скорость вращения лопастей 9-мг беспилотника достигает впечатляющих 15 тыс. об/мин. У команды учёных остаётся огромный задел для оптимизации всех составляющих «бесконечно» летающей платформы. Они доказали работу концепции, а дальше дело техники. |