Kapan terlalu panas untuk ditangani?
Green Tech

Kapan terlalu panas untuk ditangani?


SEM dari anoda. Kredit: Universitas Heriot-Watt

Menjelajahi lingkungan yang ekstrim dapat memberikan tantangan operasional yang signifikan pada sistem teknik yang kita andalkan untuk dijelajahi dengan aman dan terkadang beroperasi di dalamnya.

Dalam aplikasi bernilai tinggi dan penting untuk keselamatan, seperti eksplorasi ruang angkasa atau pengeboran bawah permukaan, kondisi operasi yang ekstrim dan terkadang dinamis di dalam lingkungan, dapat menjadi tantangan untuk memahami harapan hidup komponen dan sub-sistem penting. Oleh karena itu, ini adalah situasi yang sangat kompleks dan terkadang tidak mungkin untuk diprediksi secara akurat.

Untuk memiliki operasi yang aman, tangguh, dan ekonomis dalam lingkungan tantangan ini, penting untuk memahami pengaruh suhu tinggi pada perangkat kritis, seperti Kapasitor Elektrokimia (EC). Dibandingkan dengan baterai, ECs, juga dikenal sebagai supercapacitor, ultracapacitor, atau kapasitor double-layer elektrokimia, dapat menahan arus discharge-charge yang tinggi dan karenanya cocok untuk menahan kebutuhan daya puncak. Siklus hidup EC yang panjang saat dioperasikan di lingkungan bersuhu tinggi membuatnya ideal untuk lingkungan yang menantang dan ekstrem.

Dalam sistem lingkungan yang ekstrim, komponen pengoperasian di luar batas rekomendasi pabrikan merupakan hal yang umum. Hal ini membuat kemampuan untuk memahami dan memperkirakan Akhir Masa Pakai komponen tersebut menjadi tantangan yang signifikan. Untuk mengatasi tantangan ini, dalam penelitian kami, kami berfokus pada EC yang dioperasikan pada suhu hingga 200 ° C, khususnya pengoperasian peralatan pengeboran downhole onboard EC untuk eksplorasi panas bumi atau minyak dan gas. Perkakas downhole adalah sistem elektromekanis kompleks yang menjalankan fungsi penting dalam operasi pengeboran dan dirancang untuk menahan suhu, guncangan, dan getaran yang ekstrem.

Menjelajahi hal-hal ekstrem - Kapan terlalu panas untuk ditangani

Katoda baterai. Kredit: Universitas Heriot-Watt

Dalam penelitian kami, kami menerapkan algoritme pembelajaran mesin untuk memprediksi tren degradasi kapasitor lapis ganda elektrokimia di luar onset titik lutut ketika bersepeda pada suhu tinggi di lingkungan pengeboran minyak dan gas. Operasi pada suhu tinggi mempercepat degradasi EC, oleh karena itu kami menyelidiki skenario terburuk untuk aplikasi yang disebutkan.

Baru-baru ini diterbitkan di Akses IEEE, dipimpin oleh Grup Sistem Cerdas Profesor Flynn di Universitas Heriot-Watt, dan dalam kemitraan dengan Baker Hughes, Universitas Maryland dan Yayasan Lloyds Register.

Profesor David Flynn menyatakan; “Penelitian ini menunjukkan kemajuan yang signifikan dalam kemampuan untuk memahami dan memprediksi harapan hidup komponen kritis. Hasil eksperimental kami menunjukkan bahwa akhir masa pakai, yang didefinisikan sebagai penurunan kapasitansi sebesar 30%, terjadi pada 1.000 siklus ketika suhu lingkungan melebihi suhu maksimum. suhu pengoperasian sebesar 30%. Dengan menggunakan data uji siklus hidup, sesuatu yang tidak tersedia dan sangat sulit diperoleh, kami membuat model pembelajaran mesin yang memiliki rata-rata root mean kuadrat persen kesalahan kurang dari 2% dan skor kalibrasi rata-rata 93% bila direferensikan ke interval kepercayaan 95%. Model kami dapat digunakan untuk menentukan tingkat degradasi EC pada kisaran nilai suhu pengoperasian “.


Metode pembelajaran mesin baru secara akurat memprediksi status kesehatan baterai


Informasi lebih lanjut:
Darius Roman dkk, Model Degradasi Pembelajaran Mesin untuk Kapasitor Elektrokimia yang Dioperasikan pada Suhu Tinggi, Akses IEEE (2021). DOI: 10.1109 / ACCESS.2021.3057959

Disediakan oleh Universitas Heriot-Watt

Kutipan: Menjelajahi hal-hal ekstrem: Kapan terlalu panas untuk ditangani? (2021, 29 April) diambil pada 29 April 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-04-exploring-extremes-hot.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Lagutogel