تقدم بوينغ تفاصيل حول تحسينات بطارية 787

EVERETT ، واش.

إيفريت ، واشنطن - أعلنت شركة Boeing اليوم أن مجموعة شاملة من التحسينات التي ستضيف عدة طبقات من ميزات الأمان الإضافية لبطاريات الليثيوم أيون في 787 طائرة تجارية قيد الإنتاج ويمكن أن تكون جاهزة للتثبيت الأولي في غضون الأسابيع القليلة المقبلة. كما يتم بناء حاويات جديدة لبطاريات 787 وسيتم تركيبها في الطائرات في الأسابيع المقبلة.

ستسمح هذه التحسينات ، التي تستمر في الخضوع لاختبارات شهادات مكثفة ، للمشغلين باستئناف الرحلات الجوية التجارية بطائراتهم 787 بمجرد اكتمال الاختبار ومنح إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية (FAA) والجهات التنظيمية الدولية الأخرى موافقتهم النهائية.

تشمل التحسينات عمليات إنتاج وتشغيل محسّنة ، وميزات تصميم محسّنة للبطارية وغطاء بطارية جديد.

قال راي كونر ، رئيس شركة بوينغ للطائرات التجارية ومديرها التنفيذي: "بمجرد اكتمال اختباراتنا وحصولنا على الموافقات التنظيمية ، سنكون في وضع لمساعدة عملائنا على تنفيذ هذه التغييرات والبدء في عملية إعادة طائراتهم 787 إلى الجو". "يمكن أن يطمئن الركاب إلى أننا أكملنا مراجعة شاملة لنظام البطارية وقمنا بإجراء العديد من التحسينات التي نعتقد أنها ستجعله نظام بطارية أكثر أمانًا وموثوقية." تتضمن تغييرات نظام البطارية تغييرات في البطارية نفسها ، ووحدة شحن البطارية وتركيب البطارية.

في وقت سابق من هذا الأسبوع وافقت إدارة الطيران الفيدرالية على خطة اعتماد بوينج ، والتي تحدد الاختبارات المنفصلة التي يجب إجراؤها لإثبات أن تحسينات البطارية تعالج الشروط المنصوص عليها في توجيه صلاحية الطيران الذي أوقف 787 عملية تجارية.

خلق فريق التطوير الحل

تعالج التحسينات التي تم إدخالها على نظام البطارية العوامل السببية التي حددها فريق Boeing الفني كأسباب محتملة لفشل البطارية. كما تم التحقق من نتائج الفريق الفني من قبل مجموعة مستقلة من خبراء بطاريات الليثيوم أيون من عدد من الصناعات والجامعات والمختبرات الوطنية.

قال مايك سينيت ، نائب الرئيس وكبير مهندسي المشروع ، برنامج 787 ، طائرات بوينج التجارية: "لقد توصلنا إلى مجموعة شاملة من الحلول التي تؤدي إلى نظام بطاريات أكثر أمانًا". "لقد وجدنا عددًا من الطرق لتحسين نظام البطارية ولا نسمح بتحسينات السلامة بمجرد تحديدها. نحن ندمجها في عملياتنا ومنتجاتنا ".

ضوابط الإنتاج وعمليات التشغيل المحسنة

تحدث الطبقة الأولى من التحسينات أثناء تصنيع البطاريات في اليابان. تعاونت Boeing مع Thales ، المزود لنظام تحويل الطاقة المتكامل ، وصانع البطاريات GS Yuasa لتطوير معايير واختبارات إنتاج محسّنة لتقليل أي احتمال للتباين في إنتاج الخلايا الفردية وكذلك البطارية الإجمالية.

قال Sinnett: "لقد طورنا جميعًا فهمًا أفضل لحساسيات هذه التكنولوجيا للتغيرات أثناء عملية التصنيع". "ونشعر جميعًا بالحاجة إلى زيادة مراقبة هذه العملية بشكل مستمر."

تمت إضافة أربعة اختبارات جديدة أو منقحة إلى شاشة إنتاج الخلايا ، والتي تتضمن الآن 10 اختبارات متميزة. ستخضع كل خلية لاختبارات أكثر صرامة في الشهر التالي لتصنيعها بما في ذلك اختبار لمدة 14 يومًا يتم خلالها أخذ قراءات معدلات التفريغ كل ساعة. بدأ هذا الإجراء الجديد في أوائل فبراير واكتملت بالفعل الخلايا الأولى من خلال العملية. هناك أكثر من اثني عشر اختبارًا لقبول الإنتاج يجب إكمالها لكل بطارية.

قررت Boeing و Thales و GS Yuasa أيضًا تضييق مستوى الشحن المقبول للبطارية ، عن طريق خفض أعلى شحنة مسموح بها ورفع المستوى الأدنى المسموح به للتفريغ. قطعتان من المعدات في نظام البطارية - يتم إعادة تصميم وحدة مراقبة البطارية والشاحن لتعريف أضيق. سيتم أيضًا تكييف شاحن البطارية لتخفيف دورة الشحن لتقليل الضغط على البطارية أثناء الشحن.

تحسين ميزات تصميم البطارية

ستساعد التغييرات داخل البطارية على تقليل فرص حدوث عطل في البطارية وتساعد على عزل أي خطأ يحدث بشكل أكبر بحيث لا يتسبب في حدوث مشكلات مع أجزاء أخرى من البطارية.

لعزل كل خلية من خلايا البطارية عن بعضها البعض وعن صندوق البطارية ، سيتم إضافة نوعين من العزل. يتم لف عازل كهربائي حول كل خلية بطارية لعزل الخلايا كهربائيًا عن بعضها البعض وعن علبة البطارية ، حتى في حالة حدوث عطل. سيساعد العزل الكهربائي والحراري المركب فوق الخلايا وأسفلها وبينها في الحفاظ على حرارة الخلايا من التأثير على بعضها البعض.

ستتم ترقية غلاف الأسلاك والأسلاك داخل البطارية لتكون أكثر مقاومة للحرارة والغضب وستقوم أدوات التثبيت الجديدة بتوصيل القضبان المعدنية التي تربط الخلايا الثمانية للبطارية. تتضمن هذه السحابات آلية قفل.

أخيرًا ، يتم إجراء مجموعة من التغييرات على علبة البطارية التي تحتوي على خلايا البطارية ووحدة إدارة البطارية. ستسمح الثقوب الصغيرة الموجودة في الجزء السفلي بتصريف الرطوبة بعيدًا عن البطارية ، وستسمح الثقوب الأكبر الموجودة على الجانبين للتنفيس عن البطارية الفاشلة مع تأثير أقل على الأجزاء الأخرى من البطارية.

حاوية بطارية جديدة

ستوضع علبة البطارية في حاوية جديدة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. سيعزل هذا الغلاف البطارية عن باقي المعدات في فتحات الأجهزة الإلكترونية. سيضمن أيضًا عدم وجود حريق داخل العلبة ، وبالتالي إضافة طبقة أخرى من الحماية لنظام البطارية. يتميز العلبة بفتحة تهوية مباشرة لحمل أبخرة البطارية خارج الطائرة.

يتم تثبيت تركيبات التيتانيوم الجديدة في فتحات المعدات الإلكترونية لضمان دعم السكن بشكل صحيح.

"خطوط التحسينات الأولى لدينا ، واختبارات التصنيع وتحسين العمليات ، تقلل بشكل كبير من احتمالية تعطل البطارية. يساعد السطر الثاني من التحسينات ، التغييرات التي تطرأ على البطارية ، على إيقاف حدث وتقليل تأثير حدوث عطل داخل البطارية في حالة حدوثه. وقال سينيت إن السطر الثالث من التحسينات ، وهو إضافة الغلاف الجديد ، يعزل البطارية بحيث أنه حتى لو تنفست جميع الخلايا ، فلا يوجد حريق في العلبة ولا يوجد تأثير كبير على الطائرة.

حالة الاختبار

بدأ بالفعل الاختبار للحصول على موافقة إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) على تحسينات البطارية ، بإذن من إدارة الطيران الفيدرالية (FAA).

أثناء الاختبار الهندسي ، الذي يحدث قبل اختبار الشهادة ، أظهر الفريق أن السكن الجديد يمكن أن يحتوي بأمان على عطل في البطارية يتضمن فشل جميع الخلايا الثمانية داخل البطارية. يُعادل الحمل "النهائي" 1.5 مرة أقصى قوة يُتوقع مواجهتها أثناء تعطل البطارية. تحمل السكن بسهولة هذا الضغط ولم يفشل حتى وصل الضغط إلى أكثر من ثلاثة أضعاف الحمل النهائي.

من خلال اختبار آخر ، أظهر الفريق أن الحريق لا يمكن أن يحدث داخل العلبة الجديدة. يزيل تصميمه الأكسجين ، مما يجعل وحدة الاحتواء ذاتية الخمول. الخمول هو خطوة فوق الكشف عن الحرائق وإطفاءها لأنه يمنع حدوث حريق على الإطلاق. يعمل التصميم أيضًا على تنفيس جميع الأبخرة عن طريق التنفيس مباشرة خارج الطائرة بدلاً من حجرة المعدات.

"لقد وضعنا هذا التصميم الجديد من خلال مجموعة صارمة من الاختبارات. حاولنا إيجاد طريقة لإشعال حريق في الاحتواء لكن ذلك لم يحدث. حتى عندما أدخلنا غازًا قابلاً للاشتعال في وجود مصدر اشتعال ، فإن عدم وجود الأكسجين يعني عدم وجود حريق.

قال Sinnett: "لقد استمدنا من المعيار الصناعي الجديد DO311 ، الذي أنشأته RTCA ، لوضع خطة الاختبار الخاصة بنا". "لم تكن هذه المعايير متاحة عندما وضعنا خطة اختبار البطارية الأساسية وساعدتنا في ضمان أن يكون التصميم الجديد قويًا وآمنًا. نعتزم أن نظهر ، أثناء الشهادة ، أن بطارية 787 تلبي جميع أهداف DO-311 ولا تنحرف إلا عن المتطلبات المحددة حيث لا تغطي المعايير العناصر 787 الفريدة ". RTCA هي منظمة غير ربحية تعمل كلجنة استشارية اتحادية في وضع مبادئ توجيهية لصناعة الطيران.

العمل على استئناف الرحلات

"نحن نتبع جميع البروتوكولات اللازمة للحصول على الموافقة الكاملة لتصميمنا الجديد وتثبيته بشكل صحيح حتى نتمكن من مساعدة عملائنا على بدء الطيران في أسرع وقت ممكن. نحن نتحرك في وقت واحد في محاولة لاستئناف عمليات التسليم ولكن استكمال أعمال الاعتماد لدينا وإعادة تشغيل الأسطول الذي تم تسليمه هو أولويتنا الأولى ، "قال كونر. لقد كان عملاؤنا وركابهم صبورًا بشكل لا يصدق حيث عملنا من خلال هذه العملية ونشكرهم بصدق على دعمهم المستمر وثقتهم في 787.

"إن الهندسة المعمارية للطائرة 787 تحقق قيمة حقيقية ليس فقط لشركات الطيران ولكن لصناعتنا. من خلال تقليل استخدام الوقود ، فإننا نحد من بصمتنا البيئية. تعد تقنية البطاريات هذه جزءًا مهمًا من البنية الأكثر كهربائية ، مما يساعدنا على تقليل استخدام الوقود بأكثر من 10 مليارات جالون من الوقود على مدار عمر هذا البرنامج.

"تتطلب التقنيات الجديدة مزيدًا من الاهتمام والعمل الجاد ، ولكن الفوائد حقيقية."

عن المؤلف

الصورة الرمزية ليندا هوهنهولز

ليندا هونهولز

رئيس تحرير ل eTurboNews مقرها في eTN HQ.

مشاركة على ...