بينما تجذب تقنية البطاريات المتطورة باستمرار الكثير من الاهتمام عندما يتعلق الأمر بتحسين نطاق السيارات الكهربائية ، فإن هذه الآلات تتميز بالعديد من الأجزاء المتحركة التي تلعب دورًا في أدائها العام؛ من خلال إعادة تصور الطريقة التي تنقل بها محولات الطاقة التيار من البطارية إلى المحرك الكهربائي ، ابتكر العلماء في معهد فراونهوفر للاعتمادية والتكامل الدقيق تصميمًا جديدًا يقولون إنه يعمل بكفاءة أكبر ، ويمكن أن يحسن نطاق EV بنسبة تصل إلى ستة بالمائة.
محول الطاقة هو جهاز إلكتروني يحول التيار المباشر إلى تيار متردد ، وفي سياق السيارة الكهربائية ، يأخذ الكهرباء من البطارية ويحولها لتشغيل المحركات الكهربائية. كوسيط بين البطارية والمحرك ، يتم تصنيع محول الطاقة والترانزستورات الخاصة به للتعامل مع التيارات الكهربائية الكبيرة ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها أثناء استخدام السيارة.
لمكافحة ذلك ، تستخدم محولات الطاقة في السيارات الكهربائية عناصر تبريد صلبة تتميز بقنوات تستقر في الماء ، حيث يتم توجيه الحرارة وتبديدها. عناصر التبريد هذه هي محور تركيز علماء فراونهوفر ، الذين طوروا ترانزستورات متقدمة لمحولات مصنوعة من أشباه موصلات كربيد السيليكون ، والتي توفر معدلًا أقل لفقدان الطاقة أثناء تشغيل السيارة الكهربائية.
شرع الفريق في تصميم عناصر تبريد لهذه الترانزستورات المتقدمة التي لم تتنازل عن مكاسب الطاقة التي توفرها أشباه موصلات كربيد السيليكون. لقد استفادوا من الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنتاج عناصر تبريد بجدران أرق بكثير ، ووضعوا الترانزستورات على لوح معدني رفيع يبلغ سمكه بضعة ملليمترات فقط.
نتيجة هذا التصميم الرقيق هو أن الترانزستورات أقرب إلى مياه التبريد ، مما يعزز تأثيرات التبريد. تتضاعف قنوات التبريد كمكونات هيكلية ، مما يدعم الألواح المعدنية ، في حين أن الطبيعة الرقيقة للمواد تمكنها من امتصاص الضغوط مع تسخين العاكس وتبريده ، عن طريق التشوه بشكل طفيف على الدوام. بالإضافة إلى ذلك ، تربط الأسلاك النحاسية المرنة كل شيء معًا بدلاً من المسارات النحاسية الصلبة ، مما يقلل من الضغط أثناء التشغيل.
يقول يوجين إيرهاردت: “نتوقع أنه من خلال تحسين مجموعة القيادة بهذه الطريقة ، سيتم توسيع نطاق السيارات الكهربائية في النهاية بنسبة تصل إلى ستة بالمائة” ،
يلاحظ إيرهاردت أنه لا يزال هناك طريق طويل يجب قطعه لتحويل هذا النموذج الأولي إلى مكون وظيفي لمركبة إنتاج ، على الرغم من أن الباحثين سيحصلون على فكرة أفضل عن إمكاناته في الأشهر المقبلة. يتضمن ذلك الاختبار بالتعاون مع Robert Bosch ، وكذلك مع Porsche ، التي ستقوم بتثبيت واختبار العاكس في قطار محرك جديد مصمم خصيصًا له.
إقرأ أيضا:
تحالف كبير بين جنرال موتورز ومايكروسوفت.. أعرف التفاصيل
