بطارية متطورة "توأم رقمي" قادرة على التنبؤ بعمر البطارية

اتخذت تجربة واقعية للمركبات الكهربائية ، تشمل متخصص تحليل البطارية أنظمة الطاقة الفضية (SPS) ومصنعي المركبات الكهربائية والأكاديميين ، خطوة كبيرة إلى الأمام في تطوير نمذجة البطاريات التي يمكن أن تتنبأ بدقة بعمر بطارية EV.

مع النمو السريع في مجال الكهرباء المدفوع بالحظر لعام 2030 على مبيعات ICE الجديدة جنبًا إلى جنب مع كون البطارية أغلى مكون في السيارة الكهربائية ، فمن الأهمية بمكان أن تكون قادرًا على فهم كيفية أداء البطارية والتنبؤ بمدى احتمالية ذلك. لتتحلل على مدى عمر السيارة.

حتى الآن، كان التنبؤ بالعمر أمرًا صعبًا. على الرغم من إنشاء نماذج رقمية لبطاريات السيارات الكهربائية، إلا أنها كانت تفتقر إلى البيانات الواقعية الدقيقة لدعمها. علاوة على ذلك، ليست جميع البطاريات متماثلة، أو يتم التعامل معها على قدم المساواة طوال حياتها - لذا فهي تتحلل بمعدلات مختلفة مما يؤكد الحاجة إلى دمج بيانات العالم الحقيقي مع البيانات التنبؤية القائمة على التعلم الآلي. التكنلوجيا لفهم كيفية تحللها بشكل أفضل.

على مدار الأشهر التسعة الماضية ، سعى برنامج أبحاث السيارات REDTOP (منصة التشغيل الرقمية المزدوجة في الوقت الفعلي) إلى إحداث تغيير في فهم البطارية ، بهدف إنشاء أكثر البطاريات تقدمًا في العالم "التوأم الرقمي" - a نموذج افتراضي متطور للغاية ، مرتبط ببطارية حقيقية.

بتمويل جزئي من مركز الدفع المتقدم في المملكة المتحدة (APC) ، شهد المشروع ، بقيادة شركة Silver Power Systems ، شركاء إمبريال كوليدج وشركة لندن للمركبات الكهربائية (LEVC) و JSCA ، قسم البحث والتطوير في شركة Watt Electric Vehicle Company ، توحد قواها في تجربة حقيقية للمركبة الكهربائية.

منذ يناير ، قطعت حوالي 50 سيارة أجرة كهربائية من طراز LEVC TX وسيارة رياضية كهربائية جديدة من شركة Watt EV مجتمعة أكثر من 500,000 كيلومتر كجزء من البرنامج. تم تزويد كل مركبة بأحدث أجهزة إنترنت الأشياء لجمع البيانات من شركة Silver Power Systems ، والتي تتواصل باستمرار مع برامج الشركة المستندة إلى السحابة.

تم تحليل هذه البيانات من خلال منصة EV-OPS المدعومة بالتعلم الآلي من SPS ، وبالتعاون مع باحثي البطاريات في Imperial College ، تم الآن إنشاء التوأم الرقمي الأكثر تقدمًا في العالم لبطاريات EV الفعلية ، مما لا يوفر فقط عرضًا لأداء البطارية في الوقت الفعلي والحالة الصحية ، ولكن أيضًا القدرة على تمكين هذه النماذج المتطورة للغاية من البطاريات للتنبؤ بعمر البطارية.

أوضح بيت بيشوب ، كبير التكنولوجيا في سيلفر باور سيستمز ، "هذا هو الكأس المقدسة حقًا". "إن فهم كيفية أداء بطارية السيارة الكهربائية في الوقت الحالي - والتنبؤ بكيفية أدائها خلال السنوات القادمة - أمر بالغ الأهمية للعديد من القطاعات. ولكن حتى الآن كان هناك نقص في البيانات وكانت النمذجة التنبؤية تعتمد إلى حد كبير على المختبرات.

"من خلال الجمع بين تجربة قوية في العالم الحقيقي وإمكانية تحليلات التعلم الآلي الخاصة بنا EV-OPS من خلال برنامج REDTOP ، لم نتمكن فقط من فتح رؤية غير مسبوقة لأداء البطارية في الوقت الفعلي والحالة الصحية ولكن أيضًا خلقنا التوأم الرقمي الأكثر تقدمًا في العالم والذي يتيح التنبؤ بعمر البطارية في المستقبل. "

ستعطي المراقبة التي لا مثيل لها صورة كاملة لنشاط البطارية ، وتحديد الاختلافات بين البطاريات (سواء الأداء أو القدرة على الشحن) و- على المدى الطويل- بناء صورة كاملة لصحة البطارية على مدى عمر السيارة: نوع من دفتر أستاذ البطارية.

بالنسبة لمصنعي السيارات الكهربائية ، توفر إمكانية المراقبة هذه رؤى ثاقبة لأداء البطارية مما يمكنهم من تسريع تطوير المركبات التي تعمل بالبطاريات. يمكن لمشغلي الأسطول الحصول على صورة كاملة عن حالة المركبات الكهربائية عبر أسطول مركباتهم مما يمكنهم من تشغيل مركباتهم بكفاءة أكبر (وإطالة عمرهم المحتمل) ، بينما يمكن لمالكي الأساطيل استخدام قدرات SPS للتنبؤ بالقيمة المتبقية المستقبلية للمركبات بناءً على صحة البطارية في المستقبل . مع انتقال السوق إلى المركبات الكهربائية ، من المقرر أن يصبح هذا الأمر ذا أهمية متزايدة.

يمكن لمصنعي المعدات الأصلية ومصنعي البطاريات أيضًا استخدام التكنولوجيا لتمكين ضمانات البطارية المكتوبة بشكل أكثر دقة ، أو وضع ضمانات على بطارية جديدة أو إدارة المخاطر على بطارية موجودة ، في حين تشمل القطاعات الأخرى التي يمكن أن تستفيد مزودي التأمين وسلطات النقل والمجالس وحتى أصحاب السيارات الكهربائية الخاصة لمن يكون الوصول إلى البيانات الخاصة بأداء بطارية سيارتهم مفيدًا.