فناوری شارژ بسیار سریع باتری های خودروهای الکتریکی معرفی شد
پیشرفت خودروهای الکتریکی جهان بدون شک در گرو سیستم های شارژ و باتری های نوین است چرا که در حالا حاضر عدم استقبال عمومی از اینگونه خودروها بدلیل زمان شارژ بالای آنها است.امروزه شرکت های فعال در زمینه نورآری باتری ها ،بیشتر تمرکز خود را بر روی یافتن مواد شیمیایی جدید و بهتر برای باتری و افزایش کیفیت آند و کاتد، همچنین جستجوی روشهای افزایش تراکم انرژی باتری گذاشته اند اما شاید اگر سرمایه گذاری بر روی سیستم های شارژ سریع صورت می گرفت امروزه شاهد وضعیت با ثبات تری برای خودروهای الکتریکی بودیم.
از همین رو شرکت استارت آپی کانادایی با نام GBatteries Energy ادعا کرده شارژر هایی را ابداع کرده که می تواند باتری خودورهای الکتریکی نظیر شورولت بولت را در 5 دقیقه تا 50 درصد شارژ نماید.فناوری ابداعی این شرکت یک پروژه تیمی متشکل از نیک و تیم شرستیوک، در هنگام تلاش آنها برای افزایش طول عمر باتری گوشی هوشمند تلفن همراه کشف شد. در حقیقت آنها اصلاً قصد کاهش زمان شارژ یا تغییر فرایند شارژ باتری خودروی برقی را نداشتند و بهطور تصادفی به چنین نتیجهای رسیدند.
شارژرهای مرسوم امروزی با پمپاژ الکترون ها بداخل باتری های خالی شده باعث شارژ کار خود را آغاز می کنند . اما محدودیت های از قبیل مدار و سیستم شارژ پیش روی سرعت شارژ شدن باتری های وجود دارد.چرا که این عملیات ادامه می یابد تا ولتاژ باتری به حداکثر ایمنی برسد سپس بطور تدریجی جریان کاهش می باید ولی ولتاژ ثابت می ماند.در این روش امکان برخورد یون ها با یکدیگر وجود دارد که منجر به متلاشی شدن یون ها و کاهش عمر باتری به مرور زمان می گردد.این اتفاق مخصوصا در شارژ های سریع با قدرت بالا بیشتر اتفاق خواهد افتاد.
مدیر تجاری GBatteries Energy این فرایند شبیه به غربال کردن برنج با الک توصیف کرده است. وی می گوید که وقتی برای رد کردن برنج از صفحه مشبک روی دانه ها فشار بیاوریم قطعا دانه های برنج می شکند اما اگر این کار را به ملایمت انجام دهیم دانه بصورت سالم غربال می گردند. چنین اتفاقی نیز برای الکترونها هنگام پرش از قطبهای باتری اتفاق میافتد. فناوری GBatteries بهگونهای است که جریان را بهآرامی تغییر میدهد و این دقیقاً شبیه تکان دادن ملایم غربال برای پایین رفتن دانههای برنج است. در ادامه گاهی اوقات و طی مدت زمان بسیار کمی جریان برعکس میشود که این فرایند نیز بسیار شبیه بالا انداختن و برگرداندن دانههای برنج روی صفحه غربال برای بازآرایی است. چنین کاری باعث میشود تا یونها ایمنتر و سریعتر از قطبهای باتری عبور کنند. این روش را شارژ تپیش می نامند.
این شرکت برای بررسی بیشتر باتری های را با دو روش تپشی و روش های مرسوم امروزی که به نام جریان ثابت –ولتاژ ثابت شناخته می شود در شرایط آزمایشگاهی بین 25 تا 95 درصد شارژ نمودند .نتیجه بدست آمده ثابت کرد که باتری هایی که با روش جریان ثابت- ولتاژ ثابت 17 بار شارژ شدن حدود 83 درصد کارایی خود را از دست دادند اما این میزان برای روش شارژ تپشی 110 بار بوده است در حالی که باتری ها هنوز ظرفیت کارایی بالای 85 درصد را داشته اند.
این آزمایشها روی باتریهای کوچک انجام شدهاند و آمارهای مربوطبه شارژ خودروی برقی شورولت بولت از مدلسازیهای کامپیوتری به دست آمده است. نمونه اولیه شارژر GBatteries برای خودروهای برقی تا اواخر سال جاری میلادی معرفی خواهد شد. همچنین چنین شارژری از نظر فیزیکی محدودیتهای زیادی دارد. برای شارژ ۵۰ درصد ظرفیت باتری طی ۵ دقیقه، نیاز به شارژری است که نرخ شارژ آن پنج برابر ظرفیت شارژ باتری باشد. یعنی برای باتری با ظرفیت ۶۰ کیلووات ساعت، به شارژری نیاز است که نرخ شارژ آن ۳۰۰ کیلوات باشد.
البته این شرکت برای عملیاتی ساختن این ابداع خود نیاز هایی به سخت افزار و نرم افزار توسعه یافته ای دارد که برای دست یابی به آن با تامین کنندگان مختلف وارد مذاکره شده است. اما راه سریعتری هم برای تجاری سازی وجود دارد و آن ادغام آن با شارژر های سریع DC مرسوم است. به این ترتیب که تأمینکنندگان باید بهروزرسانیهای نرمافزاری را بهطور مرتب برای خودروهای برقی بفرستند تا آنها بتوانند پروتکلهای جدید شارژ را مورد استفاده قرار دهند. انتظار میرود که فناوری GBatterings بتواند با تمام باتریهای موجود در بازار سازگاری داشته باشد.
اگر این ابداع شرکت تجاری شود انتظار می رود تقاضا برای خرید خودروهای برقی به شدت افزایش یابد چرا که نگرانی مالکان خودرو برقی از شعاع حرکتی و مدت زمان شارژ بر طرف خواهد شد و می توانند به مانند خودروهای بنزینی به مسیر خود ادامه دهند.
نویسنده :
میلاد حسینی