مقارنة عدد البطاريات المدمجة: مركبات الطاقة الجديدة مقابل المركبات التقليدية التي تعمل بالبنزين
مقارنة عدد البطاريات المدمجة: مركبات الطاقة الجديدة مقابل المركبات التقليدية التي تعمل بالبنزين
إذا قمت بتفكيك سيارة تعمل بالطاقة الجديدة وسيارة تقليدية تعمل بالبنزين وقمت بحساب بطاريات الزر الليثيوم والمنغنيز CR2032 و CR2450 وغيرها من البطاريات أحادية الاستخدام بداخلها واحدة تلو الأخرى، فستلاحظ ظاهرة مثيرة للاهتمام: سيارات الطاقة الجديدة تحتوي على بطاريات زر مدمجة أكثر من السيارات التي تعمل بالبنزين.
ترتبط كل بطارية إضافية بعملية "الكهرباء".
1. ما هي المكونات التي تتطلب بطاريات زرية؟
سواء كان الأمر يتعلق بمركبات محركات الاحتراق الداخلي (ICE) أو مركبات الطاقة الجديدة (NEVs)، فهناك نظامان يعتمدان بشكل شبه دائم على بطاريات الخلايا الزرية.
نظام مراقبة ضغط الإطارات (TPMS).
تتميز المركبات المجهزة بنظام مراقبة ضغط الإطارات المباشر (TPMS) بوجود مستشعر مدمج في كل إطار؛ يحتوي هذا المستشعر على بطارية زرية لتوفير الطاقة اللازمة لجمع بيانات الضغط ودرجة الحرارة، بالإضافة إلى إرسال إشارات الترددات اللاسلكية، مما يتطلب أربع بطاريات لكل مركبة. تفرض تطبيقات نظام مراقبة ضغط الإطارات متطلبات صارمة على البطاريات، وتحديدًا القدرة على تحمل درجات حرارة تتراوح بين -40 درجة مئوية و125 درجة مئوية، وعمر افتراضي يتراوح بين 5 و10 سنوات دون الحاجة إلى صيانة. ونتيجة لذلك، تُعدّ الطرازات المقاومة لدرجات الحرارة العالية، مثل CR2450HT وCR2032HT، هي المعيار الصناعي.
مفاتيح التحكم عن بعد.
تُعدّ بطارية CR2032 النوع الأكثر شيوعًا في مفاتيح السيارات عن بُعد اليوم؛ إذ تستخدم الغالبية العظمى من مفاتيح الشركات المصنّعة الأصلية هذه البطارية الصغيرة من الليثيوم والمنغنيز بجهد 3 فولت، وعادةً ما تحتاج السيارات إلى واحدة أو اثنتين منها. كما تستخدم بعض الطرازات بطارية CR2032 في مفاتيحها التي تعمل بتقنية NFC أو Bluetooth.
حتى الآن، تبدأ مركبات محركات الاحتراق الداخلي ومركبات الطاقة الكهربائية على قدم المساواة: أربع بطاريات لنظام مراقبة ضغط الإطارات بالإضافة إلى بطارية أو اثنتين لجهاز التحكم عن بعد، ليصبح المجموع من خمس إلى ست بطاريات زر لكل مركبة.
2. أين توجد بطاريات الخلايا القرصية عادةً في مركبات الطاقة الجديدة (NEVs)؟
ينبع ازدياد الاستخدام من مصدرين: متطلبات محددة للأنظمة الكهربائية الثلاثة (البطارية والمحرك وأنظمة التحكم) ومكونات إضافية مدفوعة بذكاء المركبة.
بطارية احتياطية مزودة بساعة الوقت الحقيقي (RTC) لنظام إدارة البطارية (BMS).
هذا تطبيق خاص بالمركبات الكهربائية الجديدة. تتطلب لوحة التحكم الرئيسية لنظام إدارة البطارية (BMS) بطارية زر لتشغيل وحدة الساعة الحقيقية (RTC). عند دخول المركبة في وضع السكون العميق، يتم إيقاف تشغيل وحدة التحكم الرئيسية (MCU)؛ وتعمل شريحة الساعة الحقيقية في وضع احتياطي باستهلاك طاقة منخفض يصل إلى 0.3 ميكرو أمبير تقريبًا، وهي مسؤولة عن تنشيط نظام إدارة البطارية بشكل دوري لإجراء فحوصات جهد ودرجة حرارة الخلايا، بالإضافة إلى تصحيح حالة الشحن الثابتة (SOC). تشمل نماذج البطاريات الشائعة CR2032 أو BR2330. تفتقر مركبات محركات الاحتراق الداخلي إلى حزمة بطارية جر؛ وبالتالي، فهي لا تتطلب نظام إدارة بطارية أو هذه البطارية الاحتياطية المحددة.
بطاقات المفاتيح الذكية.
تستبدل بعض طرازات المركبات الكهربائية الصغيرة مفاتيح التحكم عن بعد التقليدية ببطاقات رقيقة بتقنية NFC أو Bluetooth. تحتوي هذه البطاقات أيضاً على بطارية CR2032 مدمجة، مما يضيف وحدة أخرى إلى إجمالي عدد بطاريات السيارة.
ساعات الوقت الحقيقي في وحدات التحكم الأخرى.
كما أن المكونات مثل وحدة الاتصال T-Box ووحدة التحكم في المركبة (VCU) في بعض الطرازات لها متطلبات RTC مستقلة وقد تكون مجهزة ببطارية واحدة أو اثنتين إضافيتين من نوع خلية العملة المعدنية، وذلك حسب تصميم المركبة المحدد.
3. مفهوم خاطئ يجب توضيحه
يُشغّل نظام الجهد المنخفض 12 فولت في مركبات الطاقة الجديدة مجموعة واسعة من المكونات الإلكترونية، مثل كاميرات وضع الحراسة، وقارئات تقنية الاتصال قريب المدى (NFC)، ووحدات تحديث البرامج عبر الهواء (OTA)، وكلها تعمل ببطارية 12 فولت (إما حمض الرصاص أو فوسفات حديد الليثيوم) تُشحن بواسطة حزمة بطاريات الجر الرئيسية عبر محول تيار مستمر. ويستخدم مصدر الطاقة الاحتياطي للطوارئ لصندوق التحكم (T-Box) عادةً حزمة بطاريات نيكل-معدن هيدريد (NiMH)، وليس بطارية زر.
في المركبة، يتم تكليف خلايا العملة بمراقبة طويلة المدى باستهلاك منخفض للغاية للطاقة بدلاً من أن تكون بمثابة مصدر الطاقة الرئيسي للمعدات.
4. مقارنة البيانات
سيناريو التطبيق | نموذج البطارية النموذجي | مركبة تعمل بمحرك احتراق داخلي (سيارة تعمل بالوقود) | NEV (مركبة الطاقة الجديدة) | ملاحظات |
نظام مراقبة ضغط الإطارات (TPMS) | CR2450HT / CR2032HT | 4 وحدات (قياسية) | 4 وحدات (قياسية) | تتجاوز نسبة انتشار تركيب نظام مراقبة ضغط الإطارات (TPMS) مباشرة في المصنع 98% |
مفتاح تحكم عن بعد | CR2032 | 1-2 وحدة | 1-2 وحدة | عالمي عبر جميع العلامات التجارية |
النسخ الاحتياطي لساعة الوقت الحقيقي لنظام إدارة البطارية | CR2032 / BR2330 | 0 | وحدة واحدة | خاص بالمركبات الكهربائية |
مفتاح بطاقة NFC/Bluetooth | CR2032 | 0 | 0-1 وحدة | مجهزة في بعض طرازات السيارات |
وحدة تحكم أخرى RTC | CR2032 / CR1220 | 0 | 0-2 وحدة | يختلف ذلك باختلاف طراز السيارة |
المجموع | 5-6 وحدات | 6-10 وحدات | تحتوي المركبات الكهربائية الجديدة على 1-4 وحدات إضافية |
إن التحول من نطاق 5-6 خلايا بطارية إلى 6-10 - مع ربط كل خلية إضافية مباشرة بنظام إدارة البطارية أو ميزات الدخول الذكي - يسلط الضوء على الخصائص الأساسية التي تميز مركبات الطاقة الجديدة عن مركبات محركات الاحتراق الداخلي.
مع استمرار ارتفاع نسبة انتشار مركبات الطاقة الجديدة في السوق، تتضخم هذه الزيادة التدريجية بفعل توسع حجم القاعدة.
5. بطاريات صغيرة، معايير عالية
على الرغم من أن استخدام بطاريات الخلايا القرصية في السيارات ينطوي على استهلاك ضئيل للطاقة، إلا أنه يتطلب حواجز دخول عالية.
لنأخذ نظام مراقبة ضغط الإطارات (TPMS) كمثال: تُغلف المستشعرات داخل الإطارات وتعمل ضمن نطاق درجة حرارة يتراوح بين -40 درجة مئوية و125 درجة مئوية، مع عمر تصميمي نموذجي يتراوح بين 5 و10 سنوات. تفرض هذه الظروف متطلبات صارمة فيما يتعلق بعمر التخزين في درجات الحرارة العالية، وأداء التفريغ المستقر عبر نطاق واسع من درجات الحرارة، والموثوقية على المدى الطويل. في الوقت نفسه، تتطلب بطاريات BMS RTC الاحتياطية معدل تفريغ ذاتي منخفض للغاية، حيث يجب أن تحافظ ساعة الوقت الحقيقي (RTC) على دقة التوقيت حتى عندما تبقى المركبة متوقفة لأسابيع أو شهور.
تُعد سلسلة CR-HT من بطاريات Power Glory ذات نطاق درجة الحرارة الواسع خط إنتاج مصمم خصيصًا لمثل هذه الظروف التشغيلية الصعبة. وهي تغطي طرازات رئيسية مثلCR2032HT و CR2450HT،تعمل هذه السلسلة ضمن نطاق درجة حرارة يتراوح من -40 درجة مئوية إلى +125 درجة مئوية وتحمل شهادات دولية مثل UN38.3 وUL وCE.
مع استمرار اكتساب مركبات الطاقة الجديدة لحصة سوقية، فإن دمج كل خلية عملة إضافية بمثابة اختبار لأداء درجات الحرارة الواسعة والموثوقية على المدى الطويل - وهي القيمة التي تقدمها شركة Power Glory من خلال خبرتها العميقة التي تمتد لـ 22 عامًا في قطاع الطاقة الصغيرة الليثيومية.
