![]() |
سنغافورة, 8 تشرين الثاني/نوفمبر 2023 — قام العلماء من جامعة نانيانغ التقنية, سنغافورة (NTU سنغافورة) و Durapower Technology Singapore Pte Ltd بتطوير تقنية قائمة على السحاب يمكنها تعزيز عمر وسلامة بطاريات الليثيوم أيون بشكل كبير.
Durapower Group CEO Mr Kelvin Lim (left) and NTU Assistant Professor Hung Dinh Nguyen (right) discussing the AI-powered technology test-bedded in the container-sized energy storage solution, containing Durapower lithium-ion batteries and battery management systems. Asst Prof Hung is holding a laptop showing the cloud-based AI-powered digital twin platform jointly developed by NTU and Durapower to better predict battery performance, enhancing system safety and extending the life of the batteries. Image: NTU Singapore
مع تسارع الانتقال العالمي نحو الطاقة المتجددة والمركبات الكهربائية (EVs)، أصبحت الحاجة إلى بطاريات فعالة وآمنة ومستدامة مصدر قلق ملح. وبالمثل، مع نمو حوسبة السحاب، ازداد الطلب على أنظمة تخزين الطاقة لمراكز البيانات.
بفضل تقنية الإنترنت الأشياء (IoT) والذكاء الاصطناعي (AI)، يمكن لهذه الحلول المبتكرة مساعدة الشركات ومراكز البيانات على خفض المخاطر المرتبطة ببطاريات الليثيوم أيون، بما في ذلك مخاطر الحرائق المحتملة، ولا سيما في المناخات الحارة والرطبة مثل سنغافورة.
وقاد هذا مشروع البحث الأستاذ المساعد في الجامعة هونغ دينه نغوين والرئيس التنفيذي لشركة دوراباور السيد كلفن ليم، وحصل على دعم من هيئة سوق الطاقة (EMA) والمؤسسة الوطنية للبحوث، سنغافورة (NRF)، في إطار خطة البحث والابتكار والريادة (RIE) 2020.
على مدى السنوات الأربع الماضية، طور الفريق المشترك نظامًا لإدارة الحرائق والانفجارات (FXMS)، والذي يستخدم تقنية التوأم الرقمي – حيث يتم إنشاء نسخة افتراضية من البطارية الفعلية لمرافقتها في الحياة الواقعية – مما يوفر مراقبة عالية الدقة في الوقت الحقيقي، فضلا عن التنبؤات بحالة البطارية حتى خمس سنوات قادمة.
يمكن لنظام FXMS توفير مراقبة منتظمة لحزمة البطارية التي من المرجح أن تفشل والتنبؤ بالوقت المناسب لاستبدالها، بدقة تصل إلى 95 بالمائة، لمدة تصل إلى أكثر من ستة أشهر في المستقبل. حاليًا، يتم اختباره في مركز بيانات حجم الحاوية في حرم جامعة NTU الذكي.
يقدر الفريق أن تقنيتهم المبتكرة والمسجلة براءة اختراع قادرة على تمديد عمر بطاريات الليثيوم أيون بأكثر من 50 بالمائة، مما يقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون من خلال تقليل نفايات البطاريات، لأن إنتاج البطاريات يتطلب كميات كبيرة من الموارد والطاقة.
الأستاذ المساعد هونغ دينه نغوين، الذي هو مدير مجموعة دمج الطاقة المتجددة والشبكات المصغرة في معهد بحوث الطاقة في جامعة NTU (ERI@N)، شرح: “الهدف الرئيسي هو تعزيز سلامة وكفاءة أنظمة تخزين الطاقة على نطاق واسع والمركبات الكهربائية، لأن خلية واحدة فاسدة قادرة على إثارة حريق كيميائي صعب السيطرة عليه. ونظرا لأن تقنيتنا قائمة على السحاب، فهي قابلة للتوسع ويمكن تكييفها بسهولة للإلكترونيات الاستهلاكية مثل أجهزة الحركة والأجهزة المحمولة والهواتف المحمولة، مما يساعد البطاريات على العمل لفترة أطول وفي المدى الطويل على تقليل النفايات الإلكترونية وبصمة الكربون.”
الرئيس التنفيذي لمجموعة دوراباور، السيد كلفن ليم تعليق، “مع الضغط العالمي لصالح الاستدامة والحركة الذكية ومستقبل محايد الكربون، نرى تبني واسع النطاق لأنظمة تخزين الطاقة وارتفاع معدل اعتماد المركبات الكهربائية. تعزيز منصة برمجية قابلة للتكييف مثل FXMS تدعم جهود بناء بنية تحتية رقمية ذكية تعتمد على تعلم الآلة والذكاء الاصطناعي لاستيعاب بيانات بطاريات واستهلاك الطاقة المتزايدة التعقيد في سوق المركبات الكهربائية. ستمكن النتائج المترتبة عن هذه المبادرة المشتركة مع EMA وNTU ودوراباور حول FXMS من اتخاذ قرارات أفضل بناءً على البيانات والتحليلات، مما يسهل صحة البطاريات وأدائها وطول عمرها الافتراضي.”
نائب رئيس جامعة NTU للصناعة الأستاذ لام خين يونغ قال إن التعاون بين جامعة NTU ودوراباور يوضح كيف يمكن ابتكار تقنيات جديدة في اقتصاد الطاقة النظيفة من خلال شراكة قوية بين الأوساط الأكاديمية والصناعية بدعم من الحكومة السنغافورية.
“لدى NTU سجل قوي في العمل عن كثب مع اللاعبين الرائدين في الصناعة لتطوير الابتكارات التي يمكنها مواجهة التحديات الرئيسية في قطاعهم. من خلال دمج خبرتنا العميقة في مجالات مثل الاستدامة وتقنية البطاريات والتقنيات المتقدمة مثل إنترنت الأشياء والذكاء الاصطناعي، مع معرفة دوراباور الصناعية وخبرتها، يمكننا دفع الابتكار بشكل أسرع وتعزيز قدرة المنافسة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة المحلية عالميًا في الصناعات الناشئة مثل المركبات الكهربائية وأنظمة تخزين الطاقة.”
التوأمات الرقمية، التي تمثل نسخًا افتراضية للمنشآت أو الأشياء في العال