9 دقائق قد تنقذ الأرواح.. تقنية تكشف أخطار بطاريات السيارات الكهربائية

قد تبدأ المشكلة داخل بطارية السيارة الكهربائية في خلية واحدة لا يراها السائق، ولا تكشفها مؤشرات لوحة القيادة.

ترتفع الحرارة موضعيا، وتنتقل إلى الخلايا المجاورة، وفي أسوأ السيناريوهات تدخل البطارية في حالة "الانفلات الحراري"، وهي سلسلة تفاعلات قد تنتهي بانبعاث غازات خطرة أو اشتعال حريق.

لكن ماذا لو استطاعت السيارة التقاط الإشارات الأولى لهذا الخلل، قبل أن يصل إلى عتبة الإنذار المعتادة؟

هذا هو السؤال الذي حاول فريق بحثي من جامعة تونغجي الصينية ومعهد فراونهوفر هاينريش هرتز الألماني الإجابة عنه، في دراسة نشرتها دورية "نيتشر كوميونيكيشنز" (Nature Communications) في 9 أكتوبر/تشرين الأول الجاري.

بدلا من الاكتفاء بقياس حرارة البطارية من عدد محدود من المواضع، وزع الباحثون حساسات تعتمد على الألياف الضوئية داخل حزمة بطارية تجريبية تضم 270 خلية.

وبهذه الطريقة، ارتفع عدد نقاط قياس الحرارة من 32 نقطة في منظومة القياس الأصلية إلى 540 نقطة، دون الحاجة إلى تمديد مئات الأسلاك الكهربائية المنفصلة.

وتعمل الحساسات من خلال رصد تغيرات الضوء داخل ألياف دقيقة تتأثر بالحرارة، ثم تجمع خوارزمية التحذير القراءات، فلا تراقب مستوى الحرارة وحده، بل سرعة تغيرها واختلاف توزيعها بين مناطق البطارية.

والفكرة أن ارتفاع حرارة نقطة صغيرة بصورة غير طبيعية قد يكون دلالة أهم من متوسط حرارة الحزمة بالكامل.

لم يقتصر الاختبار على المختبر، فقد جرب الباحثون منظومتهم على 7 سيارات كهربائية في ظروف تشغيل فعلية، بإجمالي 1284 يوما تشغيليا موزعة على المركبات.

وشهدت سيارتان من السبع حالتي انفلات حراري: الأولى أثناء الشحن، والثانية بعد اكتمال الشحن.

في الحالة الأولى، صدر تحذير النظام المقترح قبل معيار الإنذار التقليدي المستخدم للمقارنة بـ554 ثانية، أي 9 دقائق و14 ثانية.

وفي الحالة الثانية لم يتجاوز الفارق 25 ثانية.