قريبًا.. السيارات الكهربائية تشحن بعضها على الطريق
كشف باحثون في الولايات المتحدة، عن مشروع تقنية جديدة تسمح للمركبات الكهربائية بالشحن من بعضها أثناء تنقلها على الطريق.
ويستغرق إعادة شحن بطارية السيارة الكهربائية ”ليثيوم أيون“ في الأساليب الحالية ساعات للعثور على أقرب محطة لشحنها، مما يجعل هذه المركبات غير عملية لبعض الرحلات الطويلة، حسبما أورد موقع ”تيك إكسبلور“ التقني.
ويمكن للتقنية الجديدة التي يعمل عليها باحثون مختصون بالهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب بجامعتي ”كانساس“ و“فلوريدا“ الأمريكيتين، حل مشكلة النطاق المحدود للمركبات الكهربائية وقلة محطات شحنها.
وقال تامزيدول هوك، المؤلف الرئيسي في الدراسة، إن ”التقنية المطورة تقترح مشاركة شحن عدة سيارات كهربائية فيما بينها أثناء القيادة على طريق واحد من خلال مطابقتها مع نظام تحكم قائم على سحابة، وليس عليها التوقف للقيام بذلك“.
وترتبط السيارات الكهربائية في التقنية الجديدة تلقائيا مع كابلات شحن، من خلال إطار عمل كامل قائم على السحابة، والذي يحلل حالة الشحن لجميع المركبات المشاركة في الشبكة.
وتخبر السحابة المستخدمين الذين أوشكت بطارية مركباتهم على النفاذ برسالة: ”مرحبًا يمكنك الاقتران بهذه السيارة القريبة ومشاركة الشحن“.
ويتم التحكم في كل هذا من خلال خوارزميات لشحن جميع السيارات الكهربائية المختلفة بكفاءة، وفق الموقع.
وقال: ”تعمل التقنية الجديدة من خلال تجهيز المركبات ببطاريتين مختلفتين“.
وسيكون النوع الأول بطارية ”ليثيوم أيون“ رئيسية مثل تلك الشائعة في السيارات الكهربائية اليوم، أما البطارية الثانية فتستخدم في عملية شحن سريعة.
وأوضح هوك: ”قمنا بتطوير مفهوم البطارية متعددة المستويات لتقليل وقت الشحن، لأن إحدى السيارات قد تضطر إلى تغيير مسارها على الطريق، وقد لا تحصل السيارة الأخرى على الوقت الكافي للشحن“.
واقترح فريق البحث نشر محطات شحن متنقلة في المناطق عالية الكثافة، من خلال تثبيت بطاريات ضخمة على الشاحنات، لإعادة شحن عدة مركبات كهربائية في وقت واحد، وهو أمر مشابه لكيفية إعادة تزويد الطائرات العسكرية الصغيرة بالوقود في الجو بواسطة طائرة ناقلة للوقود.
وبحسب الباحثين ”يمكن لمحطات الشحن المتنقلة هذه إعادة تزويد مركبات كهربائية متعددة بالشحن أو تجديد بطارياتها في وقت واحد“.
واستخدموا في تطوير التقنية الجديدة برامج نمذجة حاسوبية متطورة لقياس متطلبات إعادة شحن السيارات الكهربائية، بالإضافة إلى التغييرات في التأثير البيئي.
وصمموا جهاز محاكاة لإنشاء سيناريوهات لتشغيل عدد من المركبات الكهربائية على طريق سريع، ومشاركة الشحن فيما بينها وكذلك الشحن المحمول.
واظهرت النتائج انخفاضا كبيرا في متطلبات التزود بالوقود بين المركبات الكهربائية أثناء سيرها على الطريق، وتقليل كبير في انبعاثات الكربون.
ووفق الفريق البحثي، يمكن لسائقي السيارات الكهربائية الذين لا يحتاجون إلى التنقل بعيداً كسب أموال إضافية من خلال بيع الشحن الزائد لديهم من بطارية مركباتهم، إلى سيارة أخرى على الطريق تسافر لمسافة طويلة وبذلك لا يضطر سائقها إلى التوقف لإعادة الشحن وتأخير رحلة سفره لعدة ساعات.
ويستغرق إعادة شحن بطارية السيارة الكهربائية ”ليثيوم أيون“ في الأساليب الحالية ساعات للعثور على أقرب محطة لشحنها، مما يجعل هذه المركبات غير عملية لبعض الرحلات الطويلة، حسبما أورد موقع ”تيك إكسبلور“ التقني.
ويمكن للتقنية الجديدة التي يعمل عليها باحثون مختصون بالهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب بجامعتي ”كانساس“ و“فلوريدا“ الأمريكيتين، حل مشكلة النطاق المحدود للمركبات الكهربائية وقلة محطات شحنها.
وقال تامزيدول هوك، المؤلف الرئيسي في الدراسة، إن ”التقنية المطورة تقترح مشاركة شحن عدة سيارات كهربائية فيما بينها أثناء القيادة على طريق واحد من خلال مطابقتها مع نظام تحكم قائم على سحابة، وليس عليها التوقف للقيام بذلك“.
وترتبط السيارات الكهربائية في التقنية الجديدة تلقائيا مع كابلات شحن، من خلال إطار عمل كامل قائم على السحابة، والذي يحلل حالة الشحن لجميع المركبات المشاركة في الشبكة.
وتخبر السحابة المستخدمين الذين أوشكت بطارية مركباتهم على النفاذ برسالة: ”مرحبًا يمكنك الاقتران بهذه السيارة القريبة ومشاركة الشحن“.
ويتم التحكم في كل هذا من خلال خوارزميات لشحن جميع السيارات الكهربائية المختلفة بكفاءة، وفق الموقع.
وقال: ”تعمل التقنية الجديدة من خلال تجهيز المركبات ببطاريتين مختلفتين“.
وسيكون النوع الأول بطارية ”ليثيوم أيون“ رئيسية مثل تلك الشائعة في السيارات الكهربائية اليوم، أما البطارية الثانية فتستخدم في عملية شحن سريعة.
وأوضح هوك: ”قمنا بتطوير مفهوم البطارية متعددة المستويات لتقليل وقت الشحن، لأن إحدى السيارات قد تضطر إلى تغيير مسارها على الطريق، وقد لا تحصل السيارة الأخرى على الوقت الكافي للشحن“.
واقترح فريق البحث نشر محطات شحن متنقلة في المناطق عالية الكثافة، من خلال تثبيت بطاريات ضخمة على الشاحنات، لإعادة شحن عدة مركبات كهربائية في وقت واحد، وهو أمر مشابه لكيفية إعادة تزويد الطائرات العسكرية الصغيرة بالوقود في الجو بواسطة طائرة ناقلة للوقود.
وبحسب الباحثين ”يمكن لمحطات الشحن المتنقلة هذه إعادة تزويد مركبات كهربائية متعددة بالشحن أو تجديد بطارياتها في وقت واحد“.
واستخدموا في تطوير التقنية الجديدة برامج نمذجة حاسوبية متطورة لقياس متطلبات إعادة شحن السيارات الكهربائية، بالإضافة إلى التغييرات في التأثير البيئي.
وصمموا جهاز محاكاة لإنشاء سيناريوهات لتشغيل عدد من المركبات الكهربائية على طريق سريع، ومشاركة الشحن فيما بينها وكذلك الشحن المحمول.
واظهرت النتائج انخفاضا كبيرا في متطلبات التزود بالوقود بين المركبات الكهربائية أثناء سيرها على الطريق، وتقليل كبير في انبعاثات الكربون.
ووفق الفريق البحثي، يمكن لسائقي السيارات الكهربائية الذين لا يحتاجون إلى التنقل بعيداً كسب أموال إضافية من خلال بيع الشحن الزائد لديهم من بطارية مركباتهم، إلى سيارة أخرى على الطريق تسافر لمسافة طويلة وبذلك لا يضطر سائقها إلى التوقف لإعادة الشحن وتأخير رحلة سفره لعدة ساعات.
