שיטת ניטור סוללות בזמן אמת משפרת את הבטיחות והביצועים ברכבים חשמליים ובתחומים נוספים

This post is also available in: English (אנגלית)

שיטה חדשנית לאבחון סוללות עשויה לשפר באופן משמעותי את ניהול מערכות אגירת האנרגיה במגוון תעשיות. את הטכנולוגיה פיתחו חוקרים מהמכון הגרמני Fraunhofer לטכנולוגיית ייצור וחומרים מתקדמים (IFAM), והיא מאפשרת קבלת תמונה מפורטת של מצב הסוללה בזמן שהיא פועלת -הישג שבעבר הוגבל לאור מגבלות טכניות.

השיטה, שנקראת ספקטרוסקופיית עכבה דינמית (Dynamic Impedance Spectroscopy), מבוססת על טכניקה ותיקה בשם ספקטרוסקופיית עכבה. בעבר, נדרשה הסוללה להיות במצב מנוחה לצורך ביצוע המדידות, והתהליך כולו ארך לעיתים יותר מ-20 דקות. בגישה החדשה, ניתן לבצע את המדידות בזמן אמת, במהלך טעינה או פריקה רגילה של הסוללה.

לפי ההודעה לעיתונות, הטכנולוגיה פועלת באמצעות הוספת אות חשמלי בתדרים מרובים לזרם הפעולה הסטנדרטי של הסוללה, ובכך מתאפשרת הפקת מיליוני קריאות פנימיות בכל שנייה. הנתונים שמתקבלים מספקים תובנות על מצב הטעינה של הסוללה (SoC), מצב הבריאות של הסוללה (SoH), ואף מספקים התרעות מוקדמות על בעיות בטיחות אפשריות בתוך תאים בודדים.

מרכיב מרכזי במערכת הוא אלגוריתם הפחתת נתונים שפיתח הצוות, המאפשר לדחוס כמויות עצומות של מידע מבלי לאבד פרטים קריטיים, מה שהופך את העיבוד בזמן אמת לאפשרי, גם בתנאים מאתגרים.

פריצת הדרך הזו נושאת השלכות רבות עבור טכנולוגיות מבוססות סוללות. לדוגמה, ברכבים חשמליים, היא תוכל לאפשר למערכות ניהול סוללה לזהות סכנות התחממות עוד לפני שהן גורמות נזק – וכל זאת ללא הסתמכות על חיישני טמפרטורה מסורתיים. בנוסף, ניתן יהיה לייעל את מהירות הטעינה על סמך מצב הסוללה בפועל, ולבחור באופן דינמי בין טעינה איטית למהירה.

בתחום האנרגיה המתחדשת, שיטה זו תוכל לסייע באיזון טוב יותר בין אספקה לביקוש, על ידי כך שמערכות אגירה יגיבו בצורה מדויקת יותר לשינויים. כמו כן, השיטה נבחנת גם עבור שימושים בתחומי התעופה והימאות – תחומים שבהם בטיחות הסוללה קריטית.

חשוב לציין שהשיטה אינה מוגבלת לסוללות ליתיום-יון. ניתן להתאימה גם לטכנולוגיות סוללה מתקדמות נוספות כמו סוללות נתרן-יון, ליתיום-גופרית, סוללות מצב מוצק (solid-state) ועוד, מה שהופך אותה לרלוונטית במיוחד בעולם האנרגיה המשתנה של השנים הקרובות.