Нови соларни панели с ИИ предлагат 88% енергийна ефективност

Изследователи от Университета за технологии и изследвания в Одиша в Индия са разработили модел с изкуствен интелект за електрически двигатели с постоянен ток, които се захранват от соларни панели и не е необходимо да се включват в мрежата за зареждане.

В бъдеще такива двигатели могат да се използват в индустриален мащаб или за уреди у дома, дори за електрически автомобили, съобщи IEEE Spectrum.

Електрическите двигатели, захранвани със слънчева енергия, предлагат начин за електрическите устройства да преминат към по-чисти източници на енергия и да бъдат независими от мрежата. Това обикновено изисква използването на батерия, която може да съхранява излишната енергия, генерирана от фотоволтаичната клетка, и да я използва за захранване на двигателя, когато няма налична слънчева светлина.

Реалните двигатели с постоянен ток са записали енергийна ефективност до 80%. Но със соларни панели, оптимизирани с помощта на ИИ, индийските изследователи успяха да достигнат ефективност до 88%.

Екипът също успя да подобри ефективността чрез въвеждане на регенеративна спирачна система, която позволи на батерията да се зарежда отново от енергията, възстановена от спирането.

Получаване на повече от соларни клетки

За дадено количество облъчване соларните клетки могат да произведат максимално количество електрическа мощност, наричана точка на максимална мощност. Заедно със слънчевата светлина, точката на максимална мощност също варира в зависимост от температурата. Следователно соларните клетки винаги доставят много по-ниска мощност от максималната мощност.

Един от начините да се промени това е да се намали съпротивлението на соларните клетки, което увеличава генерираната мощност. Изследователят Бисмит Моханти и неговият екип изградиха модел на MATLAB, където обучиха невронна мрежа, за да определят съпротивлението на соларните клетки, което би довело до максимални точки на мощност.

Невронната мрежа използва хиляди измервания на температура и радиация, за да достигне до цифрата, която може да достави максимална мощност.

За съжаление не знаем напълно какви критерии са използвани за определяне на това число за невронната мрежа.

Електрически автомобили, които не се нуждаят от контакт

Моханти и неговият екип са разработили компютърен модел и следващата стъпка ще бъде да го поставят в реалния свят и да направят физически модел. Подходът проправя пътя за разработване на електрически автомобили, които изобщо не се нуждаят от захранване.

Компании като Lightyear също започнаха да произвеждат автомобили със слънчева енергия. Подобренията в технологиите могат да помогнат за разработването на автомобили, които не могат да се захранват със слънчева енергия, но също така отговарят на стандартите за производителност, определени от електрическите автомобили днес.

Точно както революцията при електрическите автомобили се разпространи в други области, тези захранвани със слънчева енергия електрически двигатели също ще намерят приложение в други области. У дома те биха могли да захранват по-прости устройства като хладилници и вентилатори, докато в индустрията те биха могли да извършват и тежка работа, където разчитаме на изкопаеми горива.

Изследователите представиха своите открития на Международната конференция за интелигентни системи за приложения в електротехниката през 2023 г.