عدد البطاريات التي تدوم بشكل أسرع من خلال تحديثات البرامج
هناك قدر لا يصدق من العمل الجاري الآن لتعزيز أداء بطاريات الليثيوم أيون. إن الدكتوراه في جميع أنحاء العالم ، في هذه اللحظة بالذات ، تثير حواجب كل منها ، في محاولة للتخلص من نقاط نسبة مئوية قليلة من كثافة الطاقة الإضافية ، أو تحلق بضع دقائق من أوقات الشحن ، أو إضافة بضعة أشهر إلى عمر خلية معينة فعالة من خلال صعودها من 30 في المئة. إنه جزء من ضوء حزمة البرامج بما يكفي لتشغيله على أنظمة مضمنة قديمة وصغيرة بما يكفي لنشرها من خلال التحديثات عبر الهواء. والأفضل من ذلك كله ، إنه ليس نظريًا: فولفو ستعرض هذه التقنية على قادمة الشركة ES90 ثم، ويمكنك بالفعل العثور عليها على بعض الهواتف الذكية.تقوم Tream's Tech بدلة Volvo القادمة ES90 سيدان. يحدث الشحن الذي توفره البطارية عندما تتدفق الأيونات من الأنود إلى الكاثود ، ثم رحلة عبر المنحل بالكهرباء أثناء حمل الإلكترونات معها. عندما يحين وقت إعادة الشحن ، يتم عكس العملية بشكل فعال ، مما يؤدي إلى إعادة هذه الأيونات عبر الفراغ في أسرع وقت ممكن. هذه العمليات تولد الحرارة ، وعلى الرغم من أن بعض الحرارة جيدة ، فإن الكثير يمكن أن تلحق الضرر بالبطارية. ارتفاع درجة حرارة خلاياك؟ أفضل حالة ، يتم تقليل عمرهم. أسوأ حالة؟ حسنًا ، أنت من الأفضل الوقوف. يعد الشحن ، والشحن السريع بشكل خاص ، رقصة دقيقة بين إضاعة الوقت من خلال الشحن ببطء شديد وإتلاف البطارية عن طريق الشحن بسرعة كبيرة. في معظم EVs ، يتم تصميم هذا الرقص بواسطة طاولة بحث. المشكلة هي أن هذه الجداول ليست جيدة جدًا. تعد خوارزمية التنفس بزيادة السرعات بنسبة تزيد عن 30 في المائة. لاستخدام هذه الجداول ، يجب أن تعرف درجة حرارة البطارية وحالة الشحن. ابحث عن هذه الأرقام ، ويخبرك الجدول عن مقدار التيار الذي يمكن تطبيقه لإعادة شحن البطارية. يحدد حرفيا منحنى الشحن للخلية. تم تطوير هذه الجداول من قبل الشركات التي تصنع الخلايا (مثل Samsung SDI أو حل طاقة LG) والشركات التي وضعتها في سياراتها. المشكلة هي أن جداول البحث يمكن أن تكون غامضة ، تفتقر إلى قيم محددة لكل درجة حرارة وحالة الشحن. عدم وجود دقة البيانات يجعل نتائج غير دقيقة. إنه مثل محاولة رسم منحنى جميل متدفق ، ولكن يمكنك فقط استخدام بعض الخطوط المستقيمة. الجداول غير مرنة أيضًا ، تغطي نطاقًا ضيقًا من درجات الحرارة. “إذا بدأت بجدول ، فأنت مغلق بشكل أساسي في أبعاد هذا الجدول. قال إيان كامبل ، الرئيس التنفيذي لشركة التنفس ، إن الجداول: “إنك تتجول في الاختناقات من البداية”. وأضاف Björn Fridholm ، أخصائي تقني في إدارة البطاريات في فولفو: “تحتاج إلى تسخين البطارية أو تهدئتها من أجل الاستعداد لهذا الشحن السريع ، وهذا يستهلك أيضًا الكثير من الطاقة”. هذا يعيدنا إلى التنفس وصلصة خاصة به. ما زلت تعمل مع نفس العوامل الأساسية: الجهد ودرجة الحرارة والتيار. هنا ، على الرغم من ذلك ، تحدد حزمة البرامج (تسمى التنفس شحن) معدل الشحن المثالي مع دقة أكبر بكثير عبر مظروف الأداء الأوسع مما يمكن أن يكون متضمنًا داخل الجدول. وقال كامبل: “لذلك ينتهي بك الأمر إلى هذا المستوى المذهل من الإخلاص والنشاط في جميع النطاقات الزمنية”. لإحياء الاستعارة من الأعلى ، بدلاً من الخطوط المسننة ، يمكنك الآن رسم منحنيات الشحن المتدفقة التي تتطابق بشكل أوثق مع الأداء المثالي لخلايا البطارية الفردية. ومن خلال توفير مجموعة واسعة من البيانات ، يمكن للسيارات الشحن بسرعة أكبر حتى عندما تكون خارج النوافذ الحرارية المثالية. كيف بسرعة أكبر؟ يقول التنفس و Volvo إن هذه التقنية توفر انخفاضًا بنسبة 30 في المائة في وقت الشحن عند الانتقال من 10 إلى 80 في المائة على شاحن عالي السرعة. لكن خوارزمية التنفس توفر أيضًا تحسينات أكبر عند العمل خارج الظروف المثالية. عند صفر درجة مئوية ، كان تحسين وقت الشحن هذا 48 في المئة. ستشحن السيارات المجهزة بتكنولوجيا التنفس بشكل أسرع دون وضع المزيد من التوتر على الخلايا. الصورة: التنفس ، ألا يفعل الجميع هذا؟ يتعلق الأمر بالقيود ، الأول هو فهم عميق لسلوك الخلايا الفردية. لجمع هذه البيانات ، يحتوي التنفس على زوج من المختبرات في لندن حيث يختبرها عينة من الخلايا من الشركات المصنعة. يحدد التنفس نقاط القوة والضعف في كيمياء الخلايا المعينة ، وكسر تلك السمات الكيميائية إلى بيانات الكمبيوتر ، والتي تدفع نموذج الفيزياء الرقمية للشركة. ثم يأخذنا ذلك إلى القيد الثاني: النظام العلوي. بينما يحب المصنعون وصانعي الرقائق التحدث عن السيارات التي تصبح أجهزة الكمبيوتر العملاقة على عجلاتوالحقيقة هي أن معظم سيارات اليوم لا تزال تعتمد على الأنظمة المدمجة ، والرقائق المؤرخة ذات الذاكرة المحدودة ، والمواصفات القريبة من حاسبة الرسوم البيانية للأمس من منصات اليوم المحملة GPU. أنت حقًا تتجاهل نفسك من البداية. “الكفاءة هي المفتاح. تتطلب خوارزمية التنفس الحد الأدنى من دورات المعالج وأقل من 10 كيلوغرامات من الذاكرة. تعني الطبيعة الخفيفة الوزن أنه يمكن تشغيل تقنية التنفس على جميع أنواع الأجهزة المحدودة ، حتى يتم نشرها من خلال التحديثات عبر الهواء-على افتراض أن هذه الأنظمة المتكاملة ذكية بما يكفي ليتم تنحينها عن بُعد. الحصول على هذه الكفاءة يعني الاعتماد على محاكاة الصناعة ونمذجة الفيزياء ، في المقام الأول MATLAB و SIMULINK. ومع ذلك ، قال كامبل أن التنفس (الذي يبلغ عدد سكانه حاليًا حوالي 75 موظفًا) يعمل على الإصدارات المستقبلية لمعالجات السيارات الأسرع التي ستأتي. إن كرود رقائق معالجة السيارات المستقبلية هذه تقدم أيضًا بعض جوانب AI على متن الطائرة ، لكنها ليست على خارطة الطريق للتنفس. قال كامبل إنه “متفائل” في تقنية التعلم الآلي في هذا التطبيق ، لكنه ليس جاهزًا تمامًا بعد. ولكن أكبر قيد هو خلايا البطارية نفسها. يتم إملاء كمية التيار التي يمكنهم تلقيها عن طريق بناءها والكيمياء. التنفس لا تنتهك قوانين الفيزياء ؛ إنه يضمن ببساطة أن تتغذى السيارة دائمًا على الكمية المناسبة من التيار في الوقت المناسب.تتطلب خوارزمية التنفس الحد الأدنى من دورات المعالج وأقل من 10 كيلوغرامات من الذاكرة. الصورة: من المقرر أن يضرب ES90 Electric ES90 من Breathevolvo ، مع شحن التنفس على متن الطائرة ، في وقت لاحق من هذا العام. أكد Fridholm أن البرنامج يمكن أن يعمل نظريًا على EVs الأخرى في Volvo ، بما في ذلك تلك الموجودة بالفعل في السوق ، لكنه أوضح أنه لا ينبغي لنا أن نتوقع تحديثات تعزز الرسوم التي تضرب النماذج مثل ex30 في أي وقت قريب. قال: “في الوقت الحالي ، نطلقه على ES90” ، وتركه في ذلك. لكن التنفس لن يتوقف عند هذا الحد. على صفحة المهن الخاصة بها ، تمتلك الشركة حاليًا فتحات للمناصب المتعلقة بالمبيعات في ديترويت ، ميشيغان-من الواضح أن مصنعي السيارات الأمريكيين هدف. يمكن أيضًا العثور على تقنية التنفس على OPPO 8، حيث تم تحسينه لتوسيع صحة البطارية. وقال كامبل إن الشركة تعمل أيضًا على تصنيف “اثنين من العملاء الرائعين” على مقدمة الأجهزة الاستهلاكية. بمعنى آخر ، نأمل أن نتمكن من تذوق بعض برامج الشحن السريع في شيء أكثر بأسعار معقولة من فولفو جديد قريبًا. (tagstotranslate) السيارات
المصدر
