طوّر فريق بحث بكلية "جاكوب للهندسة" في جامعة كاليفورنيا للتكنولوجيا بمدينة "سان دييغو" الأمريكية تقنية جديدة من شأنها تسريع شحن البطاريات من نوع "ليثيوم-آيون" وتقليص مدة الشحن إلى 15 دقيقة، أي أسرع بمعدل الضعف مقارنة بنظيرتها المستخدمة حالياً في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية من هواتف ذكية وحواسيب لوحية وأجهزة دفترية وكذلك السيارات الكهربائية.
واستطاع المهندسون القائمون على هذه التقنية وضع خوارزمية حسابية جديدة تستند على تقدير ورصد جزئيات أيونات الليثوم داخل خلايا البطارية، وبالتالي تتيح تحليل ورصد عمر وكفاءة البطارية بدقة وتحديد عدد مرات الشحن والتفريغ الخاصة بها، وعن طريق هذه العملية تمكنوا من تقليل عدد مرات شحن البطارية إلى النصف وتقليص مدتها، لتتم عملية الشحن بشكل أسرع مرتين وفي مدة أقل من تلك التقليدية المستخدمة حالياً.
وأكد المهندسون أن هذه الخوارزمية الجديدة أفضل كثيراً من الطريقة المتبعة حالياً في مراقبة أداء البطاريات المعتمد على قياس الجهد والتيار، موضحين أن هذه الطريقة تأخذ وقتاً طويلاً في الشحن بجانب تكاليفها الباهظة، بينما التقنية الجديدة ستساعد بشكل فعال في تخفيض تكاليف إنتاج بطاريات "ليثيوم-آيون" بنسبة 25 في المائة، لتسمح بتشغيل المحركات الكهربائية بكفاءة أعلى وتكاليف أقل في الوقت ذاته.
و تركزت البحوث في مجال صناعة البطاريات في الآونة الأخيرة حول كيفية إعادة تصميم بطاريات "ليثيوم-آيون" بشكل أنحف وأصغر من المستخدمة حالياً، لتتواءم بشكل أفضل مع أحجام الأجهزة المحمولة صغيرة الحجم من حواسيب لوحية وهواتف ذكية وأجهزة ألترابوك، إلا أن مشكلة نفاذ البطارية بسرعة تظل ثابتة، ولم نسمع كثيراً عن تقنية تساعد في تسريع عملية شحن بطارية الجهاز المحمول وتعمل بشكل جيد في آن واحد.
وتم تخصيص 9.6 مليون دولار أمريكي من قبل وكالة أبحاث المشاريع المتقدمة "ARPA-E" منظمة غير حكومية تابعة لوزارة الطاقة الأمريكية وشركة "بوش" الألمانية لصناعة المعدات الكهربائية وشركة "Cobasys" لصناعة وتطوير البطاريات، لتمويل هذا المشروع، من أجل تكريس فريق العمل البحثي جلّ جهوده لمواصلة تطوير هذه التقنية وإجراء اختبارات مكثفة لهذه الخوارزميات على بطاريات السيارات الكهربائية، حيث تعد مشكلة نفاذ البطارية بسرعة أبرز التحديات التي تواجهها شركات تصنيع السيارات الكهربائية.
فيما أكد "سكوت مورا" البروفيسور المشرف على هذه التقنية أنها في طريقها لاستخدامها داخل المنتجات الإلكترونية المستخدمة يومياً.
واستطاع المهندسون القائمون على هذه التقنية وضع خوارزمية حسابية جديدة تستند على تقدير ورصد جزئيات أيونات الليثوم داخل خلايا البطارية، وبالتالي تتيح تحليل ورصد عمر وكفاءة البطارية بدقة وتحديد عدد مرات الشحن والتفريغ الخاصة بها، وعن طريق هذه العملية تمكنوا من تقليل عدد مرات شحن البطارية إلى النصف وتقليص مدتها، لتتم عملية الشحن بشكل أسرع مرتين وفي مدة أقل من تلك التقليدية المستخدمة حالياً.
وأكد المهندسون أن هذه الخوارزمية الجديدة أفضل كثيراً من الطريقة المتبعة حالياً في مراقبة أداء البطاريات المعتمد على قياس الجهد والتيار، موضحين أن هذه الطريقة تأخذ وقتاً طويلاً في الشحن بجانب تكاليفها الباهظة، بينما التقنية الجديدة ستساعد بشكل فعال في تخفيض تكاليف إنتاج بطاريات "ليثيوم-آيون" بنسبة 25 في المائة، لتسمح بتشغيل المحركات الكهربائية بكفاءة أعلى وتكاليف أقل في الوقت ذاته.
و تركزت البحوث في مجال صناعة البطاريات في الآونة الأخيرة حول كيفية إعادة تصميم بطاريات "ليثيوم-آيون" بشكل أنحف وأصغر من المستخدمة حالياً، لتتواءم بشكل أفضل مع أحجام الأجهزة المحمولة صغيرة الحجم من حواسيب لوحية وهواتف ذكية وأجهزة ألترابوك، إلا أن مشكلة نفاذ البطارية بسرعة تظل ثابتة، ولم نسمع كثيراً عن تقنية تساعد في تسريع عملية شحن بطارية الجهاز المحمول وتعمل بشكل جيد في آن واحد.
وتم تخصيص 9.6 مليون دولار أمريكي من قبل وكالة أبحاث المشاريع المتقدمة "ARPA-E" منظمة غير حكومية تابعة لوزارة الطاقة الأمريكية وشركة "بوش" الألمانية لصناعة المعدات الكهربائية وشركة "Cobasys" لصناعة وتطوير البطاريات، لتمويل هذا المشروع، من أجل تكريس فريق العمل البحثي جلّ جهوده لمواصلة تطوير هذه التقنية وإجراء اختبارات مكثفة لهذه الخوارزميات على بطاريات السيارات الكهربائية، حيث تعد مشكلة نفاذ البطارية بسرعة أبرز التحديات التي تواجهها شركات تصنيع السيارات الكهربائية.
فيما أكد "سكوت مورا" البروفيسور المشرف على هذه التقنية أنها في طريقها لاستخدامها داخل المنتجات الإلكترونية المستخدمة يومياً.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق