تقنية جديدة.. ابتكار يكشف مدى مصداقية شحن السيارات الكهربائية أثناء الرحلات

نظام تقدير مدى البطارية للسيارات الكهربائية أصبح ضرورة ملحة لضمان الوصول بأمان، حيث لم تعد النسبة الظاهرة على شاشة السيارة تعكس بدقة المسافة المتبقية، فقد تُظهر البطارية 40% من الشحن بينما تكون المسافة الفعلية أقل بكثير؛ من هنا جاء تطوير أداة مبتكرة باسم “حالة المهمة” (State of Mission – SOM) في جامعة كاليفورنيا ريفرسايد، تهدف إلى تحويل التخمين غير الدقيق إلى تقييم موثوق بقدرة البطارية على إكمال الرحلة بسلام.

كيف يعمل نظام تقدير مدى البطارية الجديد لتحسين أمان السيارات الكهربائية؟

يتجاوز نظام “حالة المهمة” مفهوم عرض نسبة الشحن التقليدية، ليُسلط الضوء على السؤال الأهم: هل يمكن للسيارة الكهربائية إتمام رحلتها بأمان حتى النقطة المحددة؟ يعتمد هذا النظام على تحليل ذكي يجمع بين عدة عوامل متغيرة تشمل طبيعة الطرق والتضاريس، مستوى حركة المرور، درجات الحرارة، فضلاً عن أسلوب القيادة الفردي لكل مستخدم. هذا الدمج الدقيق يجعل من تقدير المدى للبطارية أكثر واقعية وملائمة للظروف الحالية، ويقلل من التخمينات غير الدقيقة التي قد تعرض السائقين للمخاطر.

الابتكار في نظام تقدير مدى البطارية عبر الدمج بين الذكاء الاصطناعي والنماذج الفيزيائية

الميزة الأبرز في نظام تقدير مدى البطارية الجديد تكمن في قدرته على الدمج بين تقنيات الذكاء الاصطناعي والنماذج الفيزيائية المتخصصة؛ ففي حين تعتمد الأنظمة التقليدية على نمط واحد فقط، يستخدم هذا النظام التعلم الآلي لمراقبة سلوك البطارية على المدى الطويل بدايةً من أنماط الشحن والتفريغ وحتى تأثير العوامل البيئية مثل درجات الحرارة، مع الحفاظ على ارتباط وثيق بالفيزياء التي تحدد أداء البطارية بشكل عملي. حسب البروفيسور جنكيز أوزكان، هذا المزيج يمنح النظام مرونة عالية في التعامل مع المتغيرات المفاجئة كأمواج البرد القاسية أو تغييرات الارتفاع، وهذا يجعل التقدير ذكياً ومرتبطاً بالواقع.

نتائج واعدة لتقنية نظام تقدير مدى البطارية وتأثيرها على مستقبل المركبات الذكية

قام فريق البحث باستخدام بيانات مفتوحة المصدر من وكالة ناسا وجامعة أوكسفورد لتدريب واختبار النظام بفعالية، حيث أظهرت التقييمات انخفاض نسب الخطأ في تنبؤ الجهد الكهربائي إلى 0.018 فولت، وفي تقدير الحرارة إلى 1.37 درجة مئوية، أما نسبة الشحن فتم تخفيض الخطأ فيها إلى 2.42%، ما يدل على دقة متناهية في التقدير. وبحسب البروفيسورة مهري أوزكان، تقدم هذه الأداة تحولاً جوهرياً في كيفية التعامل مع بيانات البطاريات، إذ تتحول الأرقام الجامدة إلى قرارات عملية تعزز السلامة والموثوقية في السيارات والطائرات المسيرة وأنظمة الطاقة المنزلية. ويظل التحدي الأكبر هو الحاجة إلى قدرات حوسبة متقدمة تتجاوز الإمكانيات الحالية، لكن فريق جامعة كاليفورنيا يؤكد العمل على تحسينات مستقبلية لدمج هذا النظام داخل المركبات الذكية القادمة، كما يسعى لتوسيع استخدام التقنية لتشمل بطاريات الصوديوم-أيون والبطاريات الصلبة لتخدم مجالات متنوعة.

• دمج بيانات الطرق والتضاريس وحركة المرور ودرجات الحرارة
• استخدام طرق التعلم الآلي لتحليل أداء البطارية
• الربط مع النماذج الفيزيائية لضبط التقديرات بدقة
• تدريب النظام باستخدام مصادر بيانات مفتوحة من ناسا وأوكسفورد
• تطوير القدرات الحاسوبية لتطبيق التقنية في المستقبل القريب

يرى المهندسون أن الأسلوب الهجين الذي يجمع بين الفيزياء والذكاء الاصطناعي في نظام تقدير مدى البطارية يعزز موثوقية وكفاءة العمليات في شتى المجالات، بدءاً من السيارات والطائرات إلى مهام استكشاف الفضاء، ما ينقل المجال إلى مرحلة جديدة من الدقة والاعتمادية في إدارة الطاقة والتنقل الذكي.