AI-laddning kan ge fordonsbatterier väsentligt längre liv – utan ökning av laddtiden.
Snabbladdning av fordonsbatterier är förvisso ofta nödvändig. Samtidigt är det ett faktum att snabbladdning är påfrestande för batterierna och förkortar deras livslängd.
För att bemöta lösa detta problem har forskare vid Chalmers tagit fram en ny AI-metod som anpassar snabbladdningen efter batteriets hälsa. Enligt forskarna visar deras studie att batterilivslängden kan ökas med nästan 23 procent — utan att laddningstiden förlängs. Det enda som krävs är en uppdatering av fordonets mjukvara.
Rent tekniskt handlar går det till på följande sätt:
När ett batteri laddas snabbt pressas stora strömflöden in i de olika cellerna, vilket bland annat orsakar större risk för kemiska sidoreaktioner. En av de mest problematiska är så kallad litiumplätering, där metalliskt litium fälls ut på elektroden i stället för att lagras korrekt i batteriets struktur. Detta kan försämra kapaciteten och i värsta fall påverka säkerheten, då ojämnheter i litiumets struktur i värsta fall kan orsaka kortslutning.
Forskarna bestämde sig därför på att träna AI-modellen så de rätta åtgärderna belönades och därmed förstärktes. Laddningen anpassades också till hur upp- eller urladdat batteriet var vid laddningstillfället. Den behövde också ta hänsyn till batteriets allmänna hälsotillstånd, eftersom det är avgörande för både kapacitet och elektrokemi.
Resultatet blev en laddningsstrategi som både håller laddtiden kort och minimerar skadliga reaktioner.
– Vår studie visar att en smart anpassning av strömmen under laddningen, där stor hänsyn tas till batteriets föränderliga elektrokemiska tillstånd, kan maximera både dess prestanda och livslängd, kommenterar Changfu Zou, professor vid institutionen för elektroteknik vid Chalmers.
Nästa steg är att testa metoden direkt på fysiska batterier. Forskarna hoppas att den AI-baserade laddningsstrategin ska bli en av pusselbitarna i elektrifieringen av transportsektorn.
– Och för fordonsindustrin kan en ökad livslängd med nästan 23 procent innebära lägre garantikostnader, bättre andrahandsvärde och effektivare användning av kritiska råvaror, säger Changfu Zou.
