Z umetno inteligenco do daljše življenjske dobe baterij

Chalmers_ (2)

Chalmers_ (3)

Chalmers_ (5)

Chalmers_ (4)

Chalmers_ (1)

Umetna inteligenca si vse bolj utira pot tudi na področju avtomobilske industrije – od avtonomnih vozil do pametnih glasovnih pomočnikov – glede na rezultate nove študije pa bi lahko sistemi upravljanja baterij na osnovi umetne inteligence celo znatno podaljšali življenjsko dobo baterij električnih vozil. V raziskovalni študiji, ki so jo pripravili na tehnološki univerzi Chalmers in je bila objavljena v znanstveni reviji IEEE, so zapisali, da bi po njihovih ugotovitvah lahko upočasnili degradacijo baterij z novo razvito metodo polnjenja na osnovi umetne inteligence, ki optimizira tok med hitrim polnjenjem.

Podaljšanje življenjske dobe za skoraj četrtino

Z optimiziranim procesom polnjenja po novi metodi naj bi bilo možno podaljšati življenjsko dobo baterije za do 23 odstotkov – skoraj četrtino življenjske dobe baterije. Kot sta zapisala avtorja študije Meng Yuan in Chanfu Zou z oddelka za elektrotehniko univerze Chalmers, predlagana metoda dosega pomembno izboljšanje zmogljivosti, saj se življenska doba baterije podaljša na 703 ekvivalentnih polnih ciklov, kar je 22,9-odstotno izboljšanje glede na standardno osnovo. Če kot primer vzamemo Teslin model S, katerega baterija naj bi po nekaterih ocenah zdržala med 480.000 in 800.000 kilometrov, bi izboljšanje za 23 odstotkov v najslabšem primeru pomenilo več kot dodatnih 110.000 kilometrov oziroma do 160.000 dodatnih kilometrov v primeru najbolj optimističnega scenarija. Čeprav raziskovalci življenjsko dobo opisujejo predvsem skozi število ciklov polnjenja in praznenja, pa je več kot očitno, da to pomeni tudi več let dodatne uporabnosti in znatno več kilometrov za voznike.

Spodbudni rezultati prvih laboratorijskih preizkusov

Raziskovalci so pri vezju za nadzor baterij (BMS) uporabili tehniko “okrepljenega učenja” (reinforcement learning), pri kateri se sistem s pomočjo poskusov in napak nauči doseči najboljši možen rezultat. Pri baterijah, ki so v uporabi za električna vozil, to pomeni prilagajanje toka glede na kemijo baterije in njeno stanje ter odzivnost med hitrim polnjenjem. Ne glede na to, da so sodobne baterije že zdaj zasnovane tako, da zdržijo več let brez večje degradacije ali okvar, ostaja dejstvo, da hitro polnjenje obremenjuje komponente v celicah in pospešuje staranje in degradacijo zaradi nalaganja litija na anodi. Tekom staranja baterij umetna inteligenca prilagaja parametre polnjenja in se s tem izogiba preobremenjevanju notranjih komponent baterije – anode, katode in elektrolita. Kot trdijo raziskovalci, njihova metoda ne upočasnjuje polnenja zgolj zaradi zaščite baterij, temveč predlagani pristop ohranja primerljivo učinkovitost polnjenja, obenem pa znatno podaljša življenjsko dobo ter s tem dokazuje, da je to mogoče storiti brez večjih kompromisov pri hitrosti polnjenja.

Pametni sistem polnjenja je bil sicer zaenkrat preizkušen le v laboratoriju in ne na dejanskih baterijah v realnih razmerah, a če bi se tehnologija izkazala tudi v praksi, bi lahko imela pomemben vpliv na garancijske pogoje, trg rabljenih električnih vozil ter celoten pogled industrije na dolgoročno vzdržljivost baterij.

Avtomobilizem.com (Foto: Chalmers.)