مترجم: رضا محمديمهندسان مفهوم جديدي را براي حسگرهاي جريان و ولتاژ در باتريهايي كه مخصوصاً در وسايل نقليه الكتريكي ميتوانند قابل استفاده باشند يافتهاند. باتري وسايل نقليه الكتريكي از واحدهاي منفردي ساخته شدهاند كه هر كدام حاوي بيش از 12 سلول هستند. معمولاً هر سلول تحت نظارت حسگر ولتاژي خودش است. سيستم جديد تنها نيازمند يك حسگر ولتاژ است بنابراين وزن و هزينه كل را كاهش ميدهد.
فيليپ دواست درباره اختراع جديدش ميگويد: «درست مانند سلولها، حسگرها نيز وزن و هزينه قابل توجهي دارند. برخي از شركتهاي صنعتي علاقه خود را به اين اختراع جديد نشان دادهاند». اين سيستم كه در Bochumساخته شده است در حال حاضر به صورت يك نمونه اوليه آزمايشگاهي است.
باتريهايي كه به راحتي قابل اشتعال هستند
باتريهاي وسايل نقليه الكتريكي از سلولهاي ليتيومي ساخته شدهاند؛ اين سلولها به آساني قابل اشتعال هستند كه در گوشيهاي هوشمند سامسونگ كه به راحتي منفجر و شعلهور ميشدند نيز رخ داد (سپتامبر 2016). به همين دليل اجزاي فني وسايل نقليه بايد دائماً تحت نظارت باشند. در باتريهاي وسايل نقليه الكتريكي، براي نظارت معمولاً نيازمند يك حسگر جريان و چند حسگر ولتاژ هستيم كه دقيقاً به همان تعداد سلول منفردي كه وجود دارد نامگذاري ميشوند. اين تنها راه براي نظارت كامل بر آنهاست.
طرح نوآورانه ساخته شده تعداد حسگرهاي ولتاژ و جريان ضروري براي هر كدام را بدون توجه به تعداد سلولها كاهش ميدهد. علاوه بر اين هر دو نوع حسگر داراي يك عملكرد اضافي نيز هستند كه اگر اينگونه نبود بايد در باتريها به ازاي هر جزء جداگانه وجود ميداشت: كه توازن سلول ناميده ميشود. اين كار بازتوزيع مساوي انرژي در سلولها را تضمين ميسازد.
هر سلول به شكلي متفاوت در طي شارژ شدن و تخليه شارژ عكسالعمل نشان ميدهد؛ با اتمام فرآيند بعضي از آنها بيشتر از بقيه شارژ شدهاند. هنگامي كه يك سلول كاملاً شارژ شد، شارژ ساير سلولها قطع ميشود.
همچنين اگر يكي از سلولها خالي شد، هيچ انرژياي از ديگر سلولها قابل استخراج نيست. هرچه سيستم قديميتر بود مشكل آن نيز بزرگتر بود. متوازن كردن سلول اين پديده را خنثي كرد. مسلماً سيستمهاي قديميتر حداكثر بازده انرژي را بهوجود ميآوردند.
قابليت سازگار كردن سيستم جديد براي جلب رضايت صنعت خودروسازي
سيستم اندازهگيري Bochum قابل مقياسبندي است؛ اين بدان معناست كه ميتوان آن را در باتريهايي با تعداد سلول متفاوت قرار داد. اين نوع حسگر نه تنها براي باتريهاي وسايل نقليه الكتريكي مناسب است بلكه به خوبي در ساير سيستمهايي كه داراي چندين باتري هستند نيز داراي كاربرد است؛ براي مثال در دستگاههاي قابل حملي چون تبلت يا لپتاپ، وسايل الكتريكي وايرلس، دستگاههاي تأمين برق اضطراري (پيوسته) كه براي بيمارستانها حياتي هستند و در سيستمهاي ذخيره انرژي در خانهها مثل سيستمهاي خورشيدي.
در مرحله بعدي مهندسان قصد دارند تا نمونه اوليه خود را ارزيابي كرده و ويژگيهاي آن را تعيين كنند. دواست ميگويد ما همچنين قصد داريم به منظور دستيابي به نيازها و الزامات صنعت خودروسازي اجزاي منفرد را جايگزين كنيم.
منبع:ساينس ديلي
