ماذا تفعل بالطاقة المتجددة عند شحن البطارية بنسبة 100%

ما هي الطاقة المتجددة؟

الطاقة المتجددة هي الطاقة المُستردة من محرك السيارة الكهربائي عند تباطؤها. فبدلاً من استخدام المحرك لدفع السيارة للأمام، تُستخدم كمولد لإبطاء سرعتها. يستخدم المحرك طاقة البطارية للدفع، ثم يعيدها إلى البطارية لشحنها عندما يعمل كمولد عند الكبح المتجدد. 

مع اقتراب البطارية من حالة شحن 100%، تبدأ كمية الطاقة التي تستوعبها بالتناقص، وفي النهاية لا تستوعب المزيد (مشحونة بالكامل). إذا استمررت في ضخ الطاقة مرة أخرى إلى البطارية بعد وصولها إلى حالة شحن 100%، فقد يؤدي ذلك إلى تلفها وتعريض سلامتها للخطر.

الحلول الممكنة 

استخدام مُبطئ إضافي

أحد الخيارات هو إضافة مُثبِّط هيدروليكي، وهو شائع الاستخدام في الشاحنات التقليدية. يُركَّب هذا الجهاز على عمود الدفع بين ناقل الحركة وعجلات الطريق. يحتوي على ريش مُثبَّتة على عمود الدفع، مُغلَقة في حجرة ثابتة. عند الحاجة إلى مُثبِّط، يُضخ سائل (عادةً ما يكون ماءً أو زيتًا) في الحجرة، مما يُولِّد سحبًا لزجًا يُبطئ الريش، وبالتالي سرعة المركبة. مع ذلك، يُضيف هذا النظام وزنًا وتعقيدًا إضافيين، خاصةً في المركبات الكهربائية التي قد لا يكون فيها عمود الدفع موجودًا. 

زيادة سعة البطارية

هناك حل آخر يتمثل في زيادة سعة البطارية لإطالة فترة امتصاص الطاقة المتجددة. إلا أن هذا النهج يزيد من وزن السيارة، مما يزيد من قوة الكبح اللازمة للحفاظ على السرعة عند الانحدار. كما أنه يترتب عليه تكاليف إضافية وعوائد استثمارية غير مؤكدة، حيث ستُستخدم سعة البطارية هذه بشكل أساسي للكبح. 

الاتصالات الذكية بدلاً من الحلول الهندسية

طُرِحَت أيضًا تقنيات المعلوماتية الذكية لتوسيع نطاق استخدام المكابح الكهربائية قبل أن تصل البطارية إلى سعتها الكاملة. تُساعد تقنيات المعلوماتية الحديثة وتخطيط المسارات السائقين على تقليل استخدام الطاقة المتجددة والاعتماد على المكابح الميكانيكية، مما يُتيح إدارة أفضل للطاقة. إلا أن هذا النهج يبتعد عن هدف الحفاظ على الطاقة بجميع أشكالها لإعادة استخدامها. 
 

حل شامل 

تم تطوير المفهوم الأولي وراء قاطع الفرامل المتكامل والمقاوم (iBCR) بواسطة Accelera™ من شركة Cummins لمعالجة مشكلة شائعة لدى العملاء: ماذا تفعل بالطاقة المتجددة عندما تصل البطارية إلى حالة شحن 100% (SOC)؟ 
 
صُمم نظام iBCR لتعزيز كفاءة الكبح الاستردادي في المركبات التجارية، مما يوفر استقلالية أكبر عن بطاريات المركبة. ومن خلال دمج نظام iBCR في المركبات الكهربائية التي تعمل بالبطاريات (BEVs)، والمركبات الكهربائية الهجينة (HEVs)، والمركبات الكهربائية التي تعمل بخلايا الوقود (FCEVs)، يمكن للمصنعين تحقيق مستويات جديدة من مرونة التصميم وكفاءة الطاقة. 
 
يُحسّن نظام iBCR كفاءة النظام بشكل ملحوظ، مما يُوفر وفورات كبيرة في تكاليف المركبات التجارية. كما يُساعد مُصنّعي المعدات الأصلية (OEMs) على الامتثال للوائح المركبات الثقيلة من خلال تمكين محرك الدفع الكهربائي من العمل كجهاز كبح تحمّل أثناء استعادة الطاقة. 

كيف يعمل iBCR؟ 

يحدّ قاطع المكابح من جهد ناقل التيار المستمر بتحويل طاقة الكبح الزائدة من الدائرة. ويعمل كمفتاح كهربائي، يُفعّل عندما يتجاوز جهد ناقل التيار المستمر حدًا معينًا. ناقل التيار المستمر هو الدائرة الرئيسية التي تربط بطارية الجرّ، ومحول الجرّ، والمحولات المساعدة. 

عند تنشيطه، يقوم قاطع المكابح بإعادة توجيه الطاقة الزائدة إلى المقاوم المبرد بالسائل، مما يؤدي إلى تبديد الطاقة على شكل حرارة. 

فوائد إضافية لـ iBCR 

• دعم تدفئة السيارة: يمكن استخدام الحرارة التي تولدها المقاومة لدعم نظام تدفئة السيارة، مما يسمح لمصنعي المعدات الأصلية بالتخلص من السخانات التقليدية وتوفير مساحة قيمة في بنية السيارة. 

• تخفيف العبء على الفرامل الميكانيكية: يمكن تقليل الحمل على الفرامل التقليدية، ويمكن محاكاة وظيفة المثبط من خلال مزيج ذكي من عناصر التحكم في المحرك الكهربائي وiBCR. 

لماذا نثق بهذه التكنولوجيا الجديدة؟ 

يعتمد تطوير iBCR على خبرة تزيد عن 25 عامًا في تصميم أنظمة الجر للمركبات الهجينة. وقد تُوجت مناقشات Accelera الطويلة مع العملاء وخبرتها في تصميم قاطع المكابح بإنشاء أول قاطع مكابح ومقاوم مدمجين. وقد تم اختبار iBCR بالفعل من قبل عملاء محددين، وهو متوفر تجاريًا. قم بزيارة صفحة منتج iBCR لتنزيل ورقة المواصفات or اتصل بـ Accelera للحصول على مزيد من المعلومات.