شهدت السنوات الأخيرة تحولاً كبيراً نحو التنقل الكهربائي، مدفوعاً بالدعوات العالمية للحد من انبعاثات الكربون وتعزيز الاستدامة. وفي قلب هذا التحول تقع بطارية المركبات الكهربائية (EV)، وهي المكون التكنولوجي الذي يحدد أداء وكفاءة وفاعلية التكلفة للمركبات الكهربائية. يتطلب تصميم وتطوير بطاريات المركبات الكهربائية فهماً عميقاً للهندسة الكهربائية، والكيمياء، وعلوم المواد، بالإضافة إلى القدرة على معالجة التحديات المتعلقة بكثافة الطاقة، وإدارة الحرارة، وسرعات الشحن، والسلامة.

تم تصميم هذه الدورة التدريبية، التي تقدمها الأكاديمية البريطانية للتدريب والتطوير، لتوفير فهم شامل للمحترفين والهواة حول المبادئ والتقنيات والمنهجيات المستخدمة في تصميم بطاريات المركبات الكهربائية. سيكتسب المشاركون رؤى حول أحدث الاتجاهات والابتكارات والمعايير الصناعية التي تساعدهم في المساهمة في تطوير تقنيات بطاريات المركبات الكهربائية المتقدمة. سواء كنت مهندساً ذو خبرة أو مبتدئاً في قطاع المركبات الكهربائية، ستوفر لك هذه الدورة المعرفة والمهارات اللازمة للتعامل مع هذا المجال المعقد والمتطور بسرعة.

الفئة المستهدفة

• المهندسون الكهربائيون العاملون في قطاعات السيارات أو الطاقة الذين يتطلعون إلى التخصص في تكنولوجيا المركبات الكهربائية.
• مهندسو تصميم البطاريات المهتمون بتوسيع معرفتهم بأنظمة بطاريات المركبات الكهربائية.
• محترفو تطوير المنتجات من شركات السيارات، والمؤسسات البحثية، وشركات تصنيع البطاريات.
• الطلاب والباحثون الذين يركزون على الطاقة المتجددة، والتنقل الكهربائي، وتقنيات البطاريات.
• الخبراء في مجال الاستدامة والمتخصصون الذين يسعون لفهم الأسس التكنولوجية لأنظمة المركبات الكهربائية والمساهمة في المبادرات المتعلقة بالطاقة الخضراء.

أهداف البرنامج

في نهاية البرنامج التدريبي سوف يتعرف المشاركون على:

• المبادئ الأساسية والتقنيات المستخدمة في بطاريات المركبات الكهربائية.
• تحليل العوامل الرئيسية التي تؤثر على تصميم بطاريات المركبات الكهربائية مثل كثافة الطاقة والكفاءة والسلامة.
• أحدث المواد والتقنيات المستخدمة في أنظمة بطاريات المركبات الكهربائية.
• تقييم تقنيات إدارة الحرارة وأثرها على عمر البطارية وأدائها.
• تصميم وتحسين أنظمة البطاريات مع مراعاة الأداء والتكلفة ومعايير السلامة.
• تطبيق أفضل الممارسات الصناعية واللوائح التنظيمية في تصميم وتطوير بطاريات المركبات الكهربائية.

• نظرة عامة على تكنولوجيا المركبات الكهربائية
  • دور البطاريات في المركبات الكهربائية.
  • تطور المركبات الكهربائية وتقنيات البطاريات.
  • أنواع المركبات الكهربائية: المركبات الكهربائية بالكامل  (BEVs)، والمركبات الهجينة القابلة للشحن  (PHEVs)، والمركبات الهجينة  (HEVs)
• المبادئ الأساسية لعمل البطاريات
  • كيفية تخزين البطاريات للطاقة الكهربائية وإطلاقها.
  • العمليات الكيميائية الكهربائية في البطاريات القابلة لإعادة الشحن.
  • فهم الجهد والسعة وكثافة الطاقة.
• المكونات الرئيسية لبطارية المركبة الكهربائية
  • خلايا البطارية، والوحدات، والتجمعات.
  • أنظمة إدارة البطارية (BMS) 
  • واجهات الشحن والموصلات.
• الكيمياء المستخدمة في بطاريات المركبات الكهربائية
  • بطاريات أيون الليثيوم (Li-ion) :التكوين والمبادئ الأساسية.
  • مقارنة مع الكيمياء الأخرى: النيكل-معدن هيدريد (NiMH) والبطاريات الصلبة.
  • الاتجاهات في تقنيات البطاريات الجيل التالي: الصوديوم-أيون والليثيوم-كبريت.
• المواد المستخدمة في تصميم بطاريات المركبات الكهربائية
  • مواد الأقطاب: المواد المهبطية والمصعدية (مثل الجرافيت، أكسيد ليثيوم الكوبالت).
  • الإلكتروليتات: الإلكتروليتات السائلة مقابل الصلبة.
  • الإضافات الموصلة والفواصل.
• اختيار المواد من أجل الأداء والسلامة
  • الموازنة بين الأداء (كثافة الطاقة، أوقات الشحن) والسلامة (الاستقرار الحراري، خطر حدوث دوائر قصيرة).
  • تأثير اختيار المواد على عمر البطارية والتكلفة.
  • إعادة التدوير واستدامة المواد المستخدمة في البطاريات.
• كثافة الطاقة وكثافة الطاقة الكهربائية
  • التعريفات والأهمية في تصميم البطاريات.
  • العوامل المؤثرة على كثافة الطاقة وكثافة الطاقة.
  • تحسين كثافة الطاقة لزيادة مدى القيادة وتوفير الطاقة للأداء.
• كفاءة البطارية ودورة حياتها
  • العلاقة بين دورات الشحن وتدهور البطارية.
  • تقنيات تحسين كفاءة البطارية (مثل الشحن والتفريغ السريع).
  • إدارة دورة الحياة: كيفية إطالة عمر البطارية من خلال التصميم والاستخدام.
• خصائص الشحن والتفريغ
  • كيف تؤثر معدلات الشحن على أداء البطارية.
  • منحنى التفريغ وتأثيره على مدى المركبة.
  • الشحن السريع مقابل الشحن البطيء وتأثيرهما على عمر البطارية.
• إدارة الحرارة في بطاريات المركبات الكهربائية
  • أهمية التحكم في درجة حرارة البطارية.
  • أساليب تنظيم الحرارة: أنظمة التبريد النشطة والسلبية.
  • توليد الحرارة أثناء الشحن والتفريغ: التحديات والحلول.
• آليات سلامة البطارية
  • الوقاية من الدوائر القصيرة، والانفجار الحراري، والشحن الزائد.
  • دوائر الحماية للبطاريات والبروتوكولات الأمنية.
  • دور أنظمة إدارة البطاريات (BMS) في ضمان السلامة.
• أثر درجات الحرارة على أداء البطارية
  • تأثير درجات الحرارة العالية والمنخفضة على كفاءة البطارية وعمرها الافتراضي.
  • حلول لأداء البطاريات في درجات حرارة مرتفعة أو منخفضة: تقنيات التدفئة والتبريد.
  • اختبار البطاريات والتحقق من صحتها تحت ظروف درجات حرارة مختلفة.
• أنظمة إدارة البطاريات  (BMS)
  • دور نظام إدارة البطارية في إدارة الشحن والتفريغ وحالة الصحة  (SOH)
  • موازنة الخلايا للحصول على أداء مثالي.
  • الاتصال بين نظام إدارة البطارية (BMS) ونظام التحكم في المركبة.
• تصميم وتكامل تجميع البطارية للمركبات الكهربائية
  • اعتبارات التصميم لتكامل الخلايا في التجمعات.
  • تحسين المساحة والوزن والتكلفة في تصميم تجميع البطاريات.
  • اعتبارات السلامة في تجميع البطاريات.
• الاتجاهات المستقبلية في تصميم بطاريات المركبات الكهربائية
  • الابتكارات في البطاريات الصلبة وتأثيرها المحتمل.
  • تقنية تبديل البطاريات وتأثيرها على بنية البنية التحتية للمركبات الكهربائية.
  • مستقبل بطاريات المركبات الكهربائية في تخزين الطاقة وتكامل الشبكات.