AI откри начин да удължи живота на автомобилните батерии с 23%

С помощта на изкуствен интелект шведски изследователи откриха начин да удължат живота на батериите на електромобилите с почти 23%, без да забавят бързото зареждане. Технологията, базирана на учене с подсилване, адаптира тока на зареждане към текущото състояние на батерията в зависимост от това колко е износена самата батерия. И всичко това без допълнителни компоненти, единствено чрез софтуерни актуализации.

Бързото зареждане е основното удобство на съвременните електромобили, но то има и недостатък. Когато в батерията се вкарват стотици киловатчаса за секунди, в нея започват нежелани електрохимични реакции. Най-опасната от тях е метализацията на лития: литиевите йони нямат време да проникнат акуратно в графитния анод и се установяват на повърхността му под формата на метален литий. Това намалява капацитета, съкращава експлоатационния живот и в критични случаи може да доведе до късо съединение. Протоколите за бързо зареждане обаче обикновено не правят разлика между нова батерия и такава, която е била в експлоатация в продължение на пет години: всички получават един и същ ток.

Изследователите от Техническия университет „Чалмърс“ са използвали обучение с подсилване – същия алгоритмичен подход, благодарение на който компютрите са по-добри в играта Го и шах от световните шампиони. Изкуственият интелект е бил обучен на един от най-разпространените видове литиево-йонни батерии с висока степен на достоверност. На изкуствения интелект е била поставена трудната задача да намери баланса между скоростта на зареждане и дълговечността. В резултат на това алгоритъмът е разработил неочевидна стратегия: в различни моменти от зареждането той увеличава или намалява тока, като взема предвид възрастта на батерията, температурата и дори историята на предишните цикли.

В резултат на това симулациите показват, че животът на батерията се подобрява от 572 на 703 пълни цикъла на зареждане, преди капацитетът да спадне до 80% от първоначалния си капацитет. Разликата е почти 23% допълнителен живот. В същото време продължителността на самото зареждане не се е увеличила, съобщава EurekAlert.

Основното предимство на метода е, че не изисква подмяна на контролерите или силовата електроника. Достатъчно е да се актуализира фърмуерът на системата за управление на батерията, която вече се намира във всеки електромобил. При други химикали – например литиево-желязо-фосфатни (LFP) батерии – ще е необходимо преквалифициране на модела. Производителите на електромобили могат да започнат да прилагат този алгоритъм още сега.

„За автомобилната индустрия удължаването на експлоатационния живот с близо 23% означава по-ниски гаранционни разходи, по-висока стойност при препродажба и по-ефективно използване на важни суровини“,

казва Зоу Чанфу, един от ръководителите на проекта.

Следващата стъпка на разработчиците е да тестват метода върху реални батерии в лаборатория, след което технологията ще бъде готова за внедряване.