«أقل من 10 دقائق قبل الإنذار».. تقنية جديدة ترصد الخطر ببطاريات السيارات الكهربائي

السبت، 31 أكتوبر 2026 09:10 ص

بطارية السيارة الكهربائية - صورة تعبيرية

على الرغم من أن السيارات الكهربائية، تمثل أحد أبرز ملامح التطور التكنولوجي والتحول نحو الطاقة النظيفة، فإن بطارياتها لا تزال تحمل مخاطر قد تواجه المستهلكين، خاصة في حال حدوث أعطال حرارية يصعب اكتشافها في مراحلها الأولى.

قد تبدأ المشكلة داخل خلية واحدة من خلايا البطارية، دون أن تظهر مؤشرات واضحة على لوحة القيادة، قبل أن ترتفع درجة حرارتها تدريجيًا وتنتقل إلى الخلايا المجاورة، بما قد يؤدي إلى ما يعرف بالانفلات الحراري، وهو تفاعل خطير قد ينتهي بانبعاث غازات ضارة أو اشتعال حريق.

وفي تطور علمي قد يعزز مستويات الأمان في السيارات الكهربائية، توصل فريق بحثي من جامعة تونغجي الصينية، ومعهد فراونهوفر هاينريش هرتز الألماني، إلى تقنية جديدة تتيح رصد المؤشرات المبكرة لهذا الخلل، قبل وصوله إلى مستوى الإنذار التقليدي، وجاءت النتائج ضمن دراسة نشرتها دورية نيتشر كوميونيكيشنز (Nature Communications)، خلال أكتوبر الجاري، لتفتح المجال أمام تطوير أنظمة أكثر دقة في مراقبة البطاريات، واكتشاف المخاطر قبل تفاقمها.

تقنية ترصد الخلل داخل خلايا البطارية

وبحسب الدراسة، تعتمد التقنية الجديدة على استخدام حساسات دقيقة تعمل بالألياف الضوئية، توزع داخل حزمة البطارية لمراقبة التغيرات الحرارية في عدد أكبر من النقاط، وهو ما يسمح برصد الارتفاع غير الطبيعي في درجات الحرارة داخل الخلايا بصورة أكثر دقة، وتمكن الباحثون من زيادة عدد نقاط قياس الحرارة من 32 نقطة في نظام المراقبة التقليدي إلى 540 نقطة باستخدام الألياف الضوئية، وهو ما يتيح متابعة التغيرات الحرارية داخل البطارية بصورة أكثر تفصيلًا.

وتعمل هذه الحساسات على رصد التغيرات التي تطرأ على الضوء داخل الألياف نتيجة ارتفاع درجات الحرارة، ثم تحليل البيانات باستخدام خوارزمية قادرة على تحديد المؤشرات المبكرة للخلل، اعتمادًا على مستوى الحرارة وسرعة تغيرها وتوزيعها داخل البطارية، وتكمن أهميتها في إمكانية اكتشاف الخلل داخل خلية بعينها، حتى إذا لم يكن ارتفاع درجة حرارتها كافيًا لإظهار تحذير واضح على مستوى حزمة البطارية بالكامل.

9 دقائق إضافية قبل الإنذار التقليدي

وللتحقق من كفاءة التقنية، أجرى الفريق البحثي اختبارات على حزمة بطارية تجريبية تضم 270 خلية، إلى جانب تجارب ميدانية على 7 سيارات كهربائية، استمرت بإجمالي 1284 يومًا تشغيليًا موزعة على المركبات، وخلال الاختبارات تم رصد حالتي انفلات حراري، إحداهما وقعت أثناء شحن السيارة، والأخرى بعد اكتمال عملية الشحن.

وفي الحالة الأولى، تمكن النظام الجديد من إصدار تحذير مبكر قبل النظام التقليدي بنحو 554 ثانية، أي ما يعادل 9 دقائق و14 ثانية، وهو ما قد يمنح أنظمة الحماية وقتًا إضافيًا للتعامل مع الخلل قبل تفاقمه.

أما في الحالة الثانية، فقد بلغ الفارق بين توقيت التحذير بالنظام الجديد والمعيار المرجعي نحو 25 ثانية، بما يعكس اختلاف توقيت الإنذار وفقًا لطبيعة العطل وسرعة تطوره.

اختبارات إضافية تكشف قدرة التقنية على رصد الأعطال

ولم تتوقف التجارب عند الاختبارات الميدانية، ولكن أجرى الباحثون اختبارات إضافية على 23 خلية بطارية ووحدتين تجريبيتين، شملت ظروف تشغيل غير طبيعية، من بينها التسخين المفرط والشحن الزائد، وأظهرت النتائج قدرة النظام على اكتشاف المؤشرات الحرارية المبكرة، مع تحقيق تقدم في توقيت الإنذار وصل إلى 706 ثوان مقارنة بالمعيار المرجعي خلال الاختبارات المعملية.

وتشير هذه النتائج، إلى أن زيادة عدد نقاط مراقبة الحرارة قد تسهم في تحسين قدرة أنظمة إدارة البطاريات على اكتشاف الأعطال، خاصة تلك التي تبدأ داخل خلية واحدة قبل انتشارها إلى بقية الخلايا.

هل تمنع التقنية اشتعال بطاريات السيارات الكهربائية؟

ورغم النتائج الواعدة، فإن التقنية الجديدة لا تعني بالضرورة منع اشتعال البطاريات، ويتمثل دورها الأساسي في اكتشاف مؤشرات الخطر مبكرًا، وهو ما قد يساهم في منح أنظمة الحماية فرصة لاتخاذ إجراءات مناسبة، مثل إيقاف الشحن أو تنبيه السائق، كما أن تطبيقها على نطاق تجاري لا يزال يتطلب مزيدًا من الاختبارات، للتحقق من كفاءتها في مختلف أنواع البطاريات وظروف التشغيل، ومدى قدرتها على العمل بصورة مستمرة داخل السيارات الكهربائية المتاحة بالأسواق.

وتفتح هذه الدراسة، المجال أمام تطوير أنظمة أكثر دقة لمراقبة البطاريات، بما يعزز مستويات الأمان في السيارات الكهربائية، ويجعل اكتشاف الأعطال الحرارية أحد محاور التطوير الرئيسية في صناعة المركبات.ا

اقرأ أيضًا: