Az elektromos autók töltési görbéi az autógyártók által az akkumulátor élettartamának meghosszabbítása érdekében bevezetett protokollok eredménye. Most egy tudóscsoport a mesterséges intelligencia segítségével javítaná az elektromos autók töltési görbéjét.
Az e-autók töltése végig fenntartható lehet a maximális töltési sebességgel, azonban ez a folyamat jelentősen ártana az akkumulátornak. Ezért csökken a töltési sebesség bizonyos százalék elérése után. Viszont egy az Idaho Nemzeti Laboratórium, Eric Dufek által vezetett tudóscsoport szerint sikerült továbbfejleszteni a töltési protokollokat és így mindössze 10 perc alatt 90%-ra lehet tölteni egy elektromos autó akkumulátorát.
„A gyorstöltés a kulcsa a fogyasztói bizalom növelésének és az elektromos járművek általános elterjedésének” – mondta Eric Dufek, Ph.D. A lítium-ion akkumulátor töltésekor a lítium-ionok a katódról az anódra vándorolnak. A lítium-ionok gyorsabb vándorlásával az akkumulátor gyorsabban töltődik, de a lítium-ionok nem mindig jutnak be teljesen az anódba. Ebben a helyzetben lítium fém halmozódhat fel, ami az akkumulátor korai meghibásodását idézheti elő. Ez akár az katód kopását és repedését is okozhatja. Ezek a problémák együttesen csökkentik az akkumulátor élettartamát és csökkentik a jármű hatótávolságát.
Az egyik megoldás az, ha a töltési protokollt úgy alakítják ki, hogy optimalizálják a sebességet, miközben elkerülik a károsodást a különböző típusú akkumulátorok esetében. Viszont ehhez jelentős mennyiségű adatra van szükség arról, hogy a különböző módszerek hogyan befolyásolják ezen eszközök élettartamát, hatékonyságát és biztonságát. Az akkumulátorok kialakítása és állapota, valamint egy adott töltési protokoll alkalmazásának megvalósíthatósága a jelenlegi elektromos hálózati infrastruktúrával szintén kulcsfontosságú változók.
E kihívások kezelése érdekében Dufek és kutatócsoportja az Idaho National Laboratory -nál most olyan gépi tanulási technikák alkalmazásáról számolt be, amelyek töltési adatokat tartalmaznak egyedi töltési protokollok létrehozásához. Számos lítium-ion akkumulátor állapotáról a töltési és kisütési ciklusok során bevitt információkkal a tudósok betanították a gépi tanulási elemzést. Így megjósolva az élettartamot és azt, hogy a különböző protokollok mennyire negatívan befolyásolják az akku élettartamát. A csapat ezután ezeket az adatokat visszavezette az elemzésbe, hogy azonosítsa és optimalizálja az új protokollokat, amelyeket valódi akkumulátorokon tesztelnek.
„Jelentősen megnöveltük az akkumulátorcellákba rövid időn belül bejutó energia mennyiségét” – nyilatkozta Dufek. „Jelenleg azt látjuk, hogy az akkumulátorok több mint 90 százalékra töltődnek fel 10 perc alatt lítiumbevonat vagy katódrepedés nélkül.”
Dufek elmondta, hogy gépi tanulási modelljük egyik előnye, hogy a protokollokat az akkumulátorban zajló események fizikájához köti.
Továbbá a kutatók azt tervezik, hogy modelljükkel még jobb módszereket dolgoznak ki, és új, gyorstöltésre optimalizált lítium-ion akkumulátorokat terveznek. Dufek elmondta, hogy a végső cél az, hogy az elektromos járművek képesek legyenek „megmondani” a töltőállomásoknak, hogyan töltsék fel gyorsan és biztonságosan az adott akkumulátorukat.
