بیا برات تعریف کنم چه کار جالبی یکی از شرکت‌های سوئدی انجام داده! شرکت Aliaro اومده یه شبیه‌ساز سلول باتری ساخته که اگر ماشین برقی (EV) یا هواگردهای الکتریکی عمودپرواز (eVTOL) دوست داری، حتما بحثش برات جالبه. با این شبیه‌ساز جدید، تست و آزمایش سیستم مدیریت باتری، یا همون BMS (Battery Management System یعنی اون مغز متفکر باتری که کارش کنترل ایمنی سلول‌ها، تعادل شارژ و بررسی خطاها و … هست) دیگه کلی راحت و دقیق میشه.
فرض کن توی آزمایشگاه نشستی و بدون اینکه کلی هزینه کنی یا حتی باتری واقعی دستت باشه، می‌تونی تک‌تک رفتارهای باتری — از کارکرد سلول‌ها تا حسگرهای مختلف — رو شبیه‌سازی کنی. یعنی می‌بینی که سیستم مدیریت باتری دقیقاً چجوری رفتار می‌کنه، آیا همه چیز امن و درست کار می‌کنه یا نه، و حتی الگوریتم‌های کنترل خطا (یعنی اون برنامه‌هایی که با خطاهای سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری برخورد می‌کنن) رو چک می‌کنی!
این شبیه‌ساز علیارو هم برای تست نرم‌افزار توی BMS عالیه، هم برای اینکه بفهمی سلول‌ها تحت شرایط مختلف چه عکس‌العملی دارن. یه نکته خیلی مهم: بعضی وقتا به خاطر مسائل ایمنی یا هزینه زیاد، نمی‌تونی برای هر تست بری سراغ باتری واقعی؛ اینجاست که همین شبیه‌ساز به دادت می‌رسه و همه چیزو توی محیط آزمایشگاهی برات بازسازی می‌کنه. برای همین کلی سرعت و امنیت به فرایند تست و تولید اضافه میشه.
حالا این شبیه‌ساز دقیقاً چه جوری کار می‌کنه؟ با ترکیبی از مدل‌های الکتروشیمیایی (یعنی مدل‌هایی که واکنش‌های شیمیایی و الکتریکی سلول باتری رو شبیه‌سازی می‌کنن) و داده‌های تجربی، رفتار سلول‌های باتری به‌خصوص لیتیوم-یونی (همون‌هایی که تو اغلب ماشین‌های برقی و موبایل‌ها هستن) رو مدل می‌کنه. اینطوری می‌تونه پیش‌بینی کنه که مثلاً اگر ضخامت الکترود یا تخلخل سلول (تخلخل یعنی میزان فضای خالی داخل الکترود که روی شارژ و دشارژ تاثیر داره) رو تغییر بدی، باتری چه تغییری می‌کنه. یعنی حتی می‌تونی بهترین طراحی واسه باتری رو هم دربیاری!
یه خوبی دیگه اینکه، لازم نیست شبیه‌ساز رو از صفر بسازی. میشه از مدل‌ها و ابزارهایی که داری (مثلاً توی نرم‌افزار Simulink که تو مهندسی خیلی معروفه واسه شبیه‌سازی رفتار سیستم‌ها) استفاده کنی و سریع شبیه‌ساز رو راه بندازی، پس همه چیز مقرون‌به‌صرفه و سریع پیش میره.
حتی فراتر از این، شبیه‌ساز می‌تونه انواع خطاها رو مثل باز بودن مدار، اتصال کوتاه و اتصال به زمین (یعنی خطاهایی که تو باتری‌ها خیلی جدی و خطرناک هستن) هم شبیه‌سازی کنه. یعنی به جای اینکه باتری واقعاً منفجر بشه یا آسیب ببینه، همه این وضعیت‌ها رو بدون هیچ خطری امتحان می‌کنی.
اگه تولیدکننده ماشین برقی یا eVTOL باشی، این شبیه‌ساز واسه افزایش برد وسیله‌ات، کم کردن زمان شارژ و افزایش راندمان (یعنی کارایی کل سیستم)، فوق‌العاده بهت کمک می‌کنه. چون می‌تونی انواع طراحی‌ها و شرایط رو امتحان کنی و به بهینه‌ترین حالت برسی، اونم بدون دردسر تست فیزیکی و کلی صرفه‌جویی تو وقت و هزینه.
علیارو همین xVolt Battery Cell Simulator رو تو رویداد NI Days India 2025 هم نشون داده بود و کلی توجه جلب کرد. یه مزیت دیگه‌اش اینکه این سیستم تست خیلی انعطاف‌پذیره و میشه مطابق نیازهای جدید سفارشی‌ش کرد، پس اگر کار مهندسی یا طراحی باتری می‌کنی، دیگه نیازی به خرید کلی تجهیزات جدید نداری.
کلاً اگر آینده ماشین و هواگردهای برقی برات مهمه، بدون شبیه‌سازی دقیق و سریع باتری‌ها حرف اول رو میزنه — چیزی که علیارو تونسته برات فراهم کنه. خلاصه اینکه هم آسون‌تر، هم ایمن‌تر، هم سریع‌تر و ارزون‌تر می‌تونی برید سراغ تولید نسل بعدی وسایل نقلیه برقی!
منبع: +
