پایان انتظارهای طولانی شارژ؛ سیستم خنک‌کننده چندمنطقه‌ای عمر باتری خودروهای برقی را متحول می‌کند

به گزارش خبرنگار دانش و فناوری خبرگزاری دانشجو، یک استارتاپ مدیریت حرارتی بریتانیایی از فناوری پیشرفته خنک‌کننده باتری رونمایی کرده است که برای افزایش عملکرد خودرو‌های برقی (EV) طراحی شده است.

فناوری Dectravalve شرکت Hydrohertz امکان شارژ فوق‌العاده سریع را فراهم می‌کند و در عین حال برد، طول عمر و ایمنی باتری را افزایش می‌دهد.

برخلاف رویکرد‌های مرسوم که کل باتری را به طور یکنواخت مدیریت می‌کنند، این فناوری مدیریت حرارتی دقیق و چند منطقه‌ای را ارائه می‌دهد و به ماژول‌های باتری منفرد اجازه می‌دهد تا به طور بهینه گرم یا سرد شوند.

طبق گفته این شرکت، حفظ دمای ثابت در تمام سلول‌ها، به حداکثر رساندن کارایی و قابلیت اطمینان را ممکن می‌سازد و در نهایت منجر به زمان شارژ سریع‌تر و بهبود عملکرد کلی خودرو‌های برقی می‌شود.

کنترل دقیق حرارتی

Dectravalve یک سیستم شیر چند منطقه‌ای است که کنترل جریان حرارتی را در سیستم‌های پیچیده، از خودرو‌های برقی و مراکز داده گرفته تا کشاورزی و هوانوردی، از نو تعریف می‌کند.

این سیستم، مدیریت دقیق و مستقل انرژی حرارتی را در چندین منطقه از یک ورودی واحد، چه برای گرمایش، سرمایش یا بازیابی انرژی، امکان‌پذیر می‌سازد. برخلاف منیفولد‌های معمولی یا شبکه‌های شیر برقی، Dectravalve کنترل را در یک واحد واحد، فشرده و هوشمند متمرکز می‌کند و کارایی و سازگاری را در طیف وسیعی از کاربرد‌ها ارائه می‌دهد.

این سیستم می‌تواند تا چهار خروجی مجزا را به طور همزمان کنترل کند و انرژی حرارتی را دقیقاً به جایی که مورد نیاز است، بدون جریان متقاطع، هدایت کند. تنظیم خاص هر منطقه تضمین می‌کند که ماژول‌ها یا مناطق منفرد، گرمایش یا سرمایش بهینه را دریافت می‌کنند، در حالی که تنظیمات در لحظه به صورت پویا به داده‌های دما یا نیاز‌های سیستم پاسخ می‌دهند. طراحی ماژولار آن امکان ادغام آسان در وسایل نقلیه، ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها را فراهم می‌کند و از عملکرد خودکار و دستی پشتیبانی می‌کند و با انواع حسگر‌ها، پمپ‌ها و سیستم‌های منطقی ارتباط برقرار می‌کند.

با حذف چندین شیر محرک، لوله‌کشی پیچیده و آلودگی متقاطع بین حلقه‌ها، Dectravalve تلفات پارازیتی را کاهش داده و طراحی سیستم حرارتی را ساده می‌کند. این سیستم تحت فشار و دمای بالا کار می‌کند، با محرک‌های دیجیتال و مکانیکی سازگار است و در مواد مختلف برای استفاده در کاربرد‌های صنعتی و سیار موجود است.

عملکرد بهینه خودرو‌های برقی

در یک آزمایش شارژ فوق سریع که با همکاری متخصصان مستقل و برجسته باتری انجام شد، یک باتری ۱۰۰ کیلووات ساعتی لیتیوم آهن فسفات (LFP) مخصوص خودرو‌های برقی مجهز به Dectravalve، دمای داغ‌ترین سلول خود را زیر ۴۴.۵ درجه سانتیگراد نگه داشت و اختلاف دما در کل مجموعه باتری‌ها تنها ۲.۶ درجه سانتیگراد بود.

در مقام مقایسه، شرایط معمول شارژ سریع در مدل‌های فعلی خودرو‌های برقی، دمای اوج سلول‌ها را تا ۵۶ درجه سانتیگراد و اختلاف دما را تا ۱۲ درجه سانتیگراد افزایش می‌دهد. طبق مجله انرژی‌های تجدیدپذیر (REM)، هنگامی که سلول‌ها از ۵۰ درجه سانتیگراد فراتر می‌روند، قدرت شارژ باید کاهش یابد تا از آبکاری لیتیوم و آسیب طولانی مدت جلوگیری شود، که می‌تواند باعث شود شارژ سریع زودتر از زمان تبلیغ شده متوقف شود و زمان کلی شارژ را به طور قابل توجهی افزایش دهد.

با این حال، باتری مجهز به Dectravalve، تمام ماژول‌ها را در محدوده بهینه توان بالا نگه داشت، نقاط ضعف حرارتی را از بین برد و حتی تحت بار شدید، حداکثر راندمان پایدار را تضمین کرد. نتایج نشان داد که زمان شارژ می‌تواند تا ۶۸ درصد کاهش یابد، به این معنی که شارژ ۳۰ دقیقه‌ای ۱۰ تا ۸۰ درصد با یک شارژر سریع ۳۵۰ کیلوواتی می‌تواند به حدود ۱۰ دقیقه کاهش یابد و شارژ خودرو‌های برقی را به سرعت سوخت‌گیری بنزین یا دیزل معمولی نزدیک‌تر کند.

کار کردن در دمای ایده‌آل همچنین باعث افزایش راندمان باتری می‌شود و تا ۱۰ درصد برد رانندگی در دنیای واقعی را افزایش می‌دهد. برای یک خودروی برقی معمولی با اندازه متوسط، این به معنای ۳۰ تا ۴۰ مایل (۴۸ تا ۶۴ کیلومتر) مسافت اضافی در هر بار شارژ است که مسافت رانندگی قابل استفاده بیشتر، هزینه‌های نگهداری کمتر و مصرف انرژی کمتر را فراهم می‌کند.

طبق گفته REM، Dectravalve با محدود کردن حداکثر دمای سلول‌ها، ایمنی باتری خودرو‌های برقی را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد و خطرات آبکاری لیتیوم و فرار حرارتی را کاهش می‌دهد. با حفظ تمام سلول‌ها در محدوده دمایی بهینه، عمر باتری افزایش می‌یابد، وضعیت سلامت (SoH) محافظت می‌شود و طول عمر کلی افزایش می‌یابد. این محصول که از نظر شیمیایی مستقل و مقرون به صرفه است، عملکرد انواع باتری‌های فعلی و آینده را بهینه می‌کند.