Шведские исследователи разработали систему управления батареями на основе искусственного интеллекта, способную продлить срок службы аккумуляторов электромобилей до 23%. Это достижение было опубликовано в академическом журнале и обещает революционизировать срок службы аккумуляторов электромобилей за счет оптимизации процесса быстрой зарядки.
Как ИИ защищает аккумулятор во время зарядки
В методе используется «обучение с подкреплением», метод машинного обучения, который позволяет системе учиться методом проб и ошибок. Во время быстрой зарядки искусственный интеллект регулирует электрический ток в зависимости от химического состава аккумулятора и общего состояния здоровья. По мере старения батареи система изменяет напряжение, чтобы предотвратить нагрузку на критические компоненты, такие как анод, катод и электролит.
Частая быстрая зарядка обычно ускоряет деградацию литий-ионных аккумуляторов. Зарядка высокой мощности вызывает нагрузку на внутренние компоненты элементов, что может привести к отложению лития — процессу, при котором ионы накапливаются на аноде и вызывают преждевременную деградацию. Система управления на базе искусственного интеллекта точно позволяет избежать этого сценария.
Практическое влияние на долговечность автомобиля
Цифры опроса значительны. Например, батарея Tesla может прослужить от 300 000 до 500 000 миль в зависимости от использования и схемы зарядки. Улучшение на 23% будет означать примерно 70 000 дополнительных миль внизу и более 100 000 миль вверху, что эквивалентно нескольким дополнительным годам полезного запаса хода для водителей.
Ученые из Университета Чалмерса в Швеции официально представили первый явный метод оптимизации быстрой зарядки в течение срока службы батареи. Исследователи Мэн Юань и Чанфу Цзоу из Департамента электротехники продемонстрировали, что предлагаемое решение продлевает срок службы батареи до 703 эквивалентных полных циклов зарядки, что представляет собой улучшение на 22,9% по сравнению со стандартным базовым уровнем.
Экономические и экологические преимущества
Американские водители проезжают в среднем 13 476 миль в год. Тем, кто полагается на частую быструю зарядку, этот новый метод с поддержкой искусственного интеллекта может позволить сохранить свой электромобиль еще на несколько лет, что принесет пользу как кошельку, так и окружающей среде. Меньшее количество выброшенных батарей означает меньший спрос на сырье и меньший углеродный след, связанный с производством.
- Увеличение срока службы: увеличение количества циклов зарядки до 23%.
- Снижение стресса: автоматическая регулировка натяжения с возрастом.
- Экономия пробега: до 100 тысяч дополнительных миль при благоприятном сценарии развития событий
- Экологичность: меньше батарей производится и выбрасывается
- Применение: системы управления батареями в реальном времени.
Следующие шаги и фактическая проверка
Эксперимент по умной зарядке проводился в лаборатории, а не на физических батареях в реальном мире. Данные и моделирование показывают многообещающие результаты, но перед широкой коммерциализацией технология все еще нуждается в практической проверке в полевых условиях. Если этот прорыв будет доказан в реальных условиях, он может оказать долгосрочное влияние на гарантии на аккумуляторы, рынок подержанных электромобилей и то, как отрасль думает о долгосрочном здоровье и долголетии.
Метод, разработанный в Чалмерсе, также не снижает скорость зарядки для сохранения работоспособности аккумулятора — это решающее преимущество перед другими подходами, которые жертвуют удобством ради долговечности.