تصميم جديد لبطاريات السيارات الكهربائية قد يطيل عمرها عبر تجاوز الخلايا الضعيفة
كيف تقيد خلية واحدة البطارية؟
بطارية السيارة الكهربائية تتكون من عدد كبير من الخلايا المتصلة، ولا تتقادم أجزائها بنفس المعدل. عندما تختلف خصائص الخلايا داخل الحزمة ذات التوصيلات الثابتة، قد يحد ذلك من الاستفادة الكاملة منها ويؤدي إلى انتهاء عمرها التشغيلي قبل استغلال كامل طاقتها. بالتالي، لا يعني تراجع الحزمة أن جميع الخلايا وصلت إلى نفس مستوى التدهور؛ بل إن الضعف في خلية واحدة يمكن أن يحدد مصير المجموعة بأكملها.
ما الذي يفعله التصميم؟
التصميم المقترح يعتمد على مفاتيح إلكترونية حول كل خلية، يُديرها نظام يغير طريقة اتصال الخلايا. dadurch يمكن إشراك خلية في العمل أو تجاوزها حسب حالتها، مما يسمح للحزمة بالتكيف مع تفاوت حالة الخلايا. درس الباحثون الأثر باستخدام نماذج تفصيلية للخلايا في ظروف متعددة من التصميم والاستخدام. أظهرت النتائج إمكانية إطالة العمر بأكثر من عشرين بالمئة، خصوصًا في تطبيقات الجهد العالي مثل الشاحنات الكهربائية والسيارات ذات المدى الطويل. كما بحثوا الجدوى الاقتصادية للتصميم، بما يشمل تأجيل الاستبدال والحفاظ على قيمة أعلى للبطارية المتبقية. وتوضح الجامعة أن النسبة تمثل حدًا أعلى نظريًا لتصميم متقدم يتحكم بكل خلية منفردة في ظروف مثالية، بينما من المرجح أن يعتمد التطبيق العملي على التحكم بمجموعات من الخلايا، ما يؤثر على مقدار المكاسب الممكنة.
ماذا يعني ذلك لمالك السيارة؟
الفرق الأساسي هنا بين عمر البطارية والمسافة التي تقطعها السيارة بعد الشحن. الرقم عشرين بالمئة يتعلق بإطالة العمر في النماذج المدروسة، ولا يعادل بالضرورة زيادة مماثلة في مدى القيادة أو نتيجة مضمونة لكل مركبة. في مثال توضيحي بالبيان، نظر الباحثون إلى بطارية بسعة ثمانين كيلوواط ساعة مع قيادة اثني عشر ألف كيلومتر سنويًا. بافتراض استبدال الحزمة التقليدية بعد عشر سنوات، وصل التصميم القابل لإعادة التوصيل إلى نفس النقطة بعد نحو أربعة عشر شهرًا إضافيًا؛ وهذا افتراض للمقارنة، وليس موعدًا عامًا لاستبدال البطاريات.
التقنية اختُبرت في نماذج أولية بحثية وصناعية، لكنها لم تتوفر بعد في المركبات المنتجة على نطاق واسع. وتتطلب إلكترونيات إضافية تزيد التكلفة الأولية، يقابلها احتمال توفير لاحق بفضل إطالة الخدمة والحفاظ على قيمة أعلى للحزمة عند انتهاء استخدامها في السيارة. وتشير الجامعة إلى أن إتاحة تفاوت أكبر بين الخلايا قد تقلل الحاجة إلى مطابقة خصائصها بدقة أثناء التصنيع، كما قد تتيح الاستفادة من أجزاء أكبر من الحزم لاحقا في تخزين الطاقة الثابت. وتقدم النتائج تصورا لبطاريات تستفيد بصورة أفضل من خلاياها مع تقادمها، لكن التقنية لا تزال غير متاحة في السيارات المنتجة على نطاق واسع.
اخبار الكويت ، موقع إخباري شامل يهتم بتقديم خدمة صحفية متميزة للقارئ، وهدفنا أن نصل لقرائنا الأعزاء بالخبر الأدق والأسرع والحصري بما يليق بقواعد وقيم الأسرة الكويتية و الخليجية و العربية، لذلك نقدم لكم مجموعة كبيرة من الأخبار المتنوعة داخل الأقسام التالية، الأخبار العالمية و المحلية، الاقتصاد، تكنولوجيا ، فن، أخبار الرياضة، منوعات و سياحة.
