دراسة حالة: نظام بطارية ليثيوم عالي الجهد لليخوت الأوروبية الفاخرة العاملة بالطاقة الشمسية والكهربائية
نظرة عامة على المشروع
- ملف العميل: رائد مبتكر أوروبي متخصص في التنقّل البحري عالي الجودة بالطاقة الشمسية والكهربائية، وتصميم القوارب المستدامة.
- التطبيق المستهدف: قوارب يومية فاخرة تعمل بالكامل بالطاقة الكهربائية، وقوارب استعراضية مدمجة مع أنظمة الطاقة الشمسية.
- تكوين النظام: الهندسة المزدوجة للحزم (2×وحدات ليثيوم حديد فوسفات (LiFePO4) بجهد ٩٦ فولت وسعة ٣٠٠ أمبير-ساعة لكل قارب.
- المكونات الأساسية: وحدة توزيع الطاقة الخارجية (PDU) محجوزة في الفولاذ المقاوم للصدأ من نوع SUS316 .
- الهدف الأساسي: توفير مصدر طاقة عالي الكثافة، ومناسب للبيئة البحرية، يتكامل بسلاسة مع الشحن الشمسي لتجربة ملاحة صامتة وخالية تمامًا من الانبعاثات.
التحدي
سعى العميل إلى إيجاد حلٍّ طاقي يلبي المتطلبات الصارمة للبيئات البحرية البعيدة، مع التزامه بوعده العلامة التجارية المتمثل في «الصمت التام والرفاهية المستدامة». ومن أبرز المتطلبات ما يلي:
- استقرار الجهد العالي: منصة جهد مستقرة بقيمة 96 فولت لدفع كهربائي متسق.
- التناغم مع الطاقة الشمسية: التعامل بكفاءة مع التيارات المتغيرة للشحن الناتجة عن الألواح الشمسية المدمجة.
- متانة بحرية: حماية مطلقة ضد ارتفاع الرطوبة ورشات الملح والانغمار المستمر في مياه البحر.
الحل: نظام مزدوج بجهد 96 فولت وسعة 300 أمبير-ساعة مع وحدة توزيع خارجية مناسبة للبيئة البحرية
قدمنا حلًّا شاملاً للطاقة يجمع بين تكنولوجيا الليثيوم عالية الإنتاجية وإطار توزيع قوي وقابل للتعديل.
الميزات التقنية الرئيسية:
- وحدة توزيع الطاقة الخارجية المركزية: ولتحسين ترتيب غرفة المحركات وتيسير الصيانة، يستخدم النظام وحدة توزيع طاقة خارجية مستقلة . وتتولى هذه الوحدة المركزية إدارة دمج الطاقة القادمة من كلا حزمتي الـ96 فولت، وتوجيهها إلى محركات الدفع، وإدماج مدخلات شحن الطاقة الشمسية. وهي مزودة بمفاتيح تلامس داخلية عالية المواصفات، وصمامات حماية، ودوائر قطع طارئة لضمان أقصى درجات السلامة الكهربائية.
- التكرار المزدوج للحزم: من خلال الاستفادة من وحدتين مستقلتين بجهد 96 فولت وسعة 300 أمبير-ساعة ، ما يمنح القارب بنيةً كهربائيةً متكرِّرةً. وهذا يضمن أن يحتفظ اليخت بالطاقة الكافية للعودة الآمنة إلى الشاطئ حتى في حالة انقطاع إحدى الحزم – وهي احتمالية ضئيلة جدًّا.
- الفولاذ المقاوم للصدأ البحري من الدرجة SUS316: كلا غلافَي البطاريات وغلاف وحدة توزيع الطاقة الخارجية مصنوعان من الفولاذ المقاوم للصدأ من نوع SUS316 يُعترف به كمعيار ذهبي للأجهزة البحرية، ويتميز الفولاذ المقاوم للصدأ من نوع SUS316 بمقاومة فائقة للتآكل الناتج عن التآكل النقري والتشققي الناجم عن مياه البحر الغنية بالكلوريد، ما يجعل أداءه يتفوّق بشكلٍ كبيرٍ على السبائك القياسية.
- الحماية من المياه وفق معيار IP67 وسلامة الإغلاق: يتم تصنيف النظام بأكمله وفق معيار IP67 iP67، مما يضمن حماية تامة ضد الغمر المؤقت وكذلك ضد أجواء البحار المرتفعة الرطوبة والملح.
مستعدٌ لتشغيل مشروعك البحري القادم كهربائيًّا؟