בינה מלאכותית מאריכה את חיי הסוללה
חוקרים מאוניברסיטת צ'אלמרס לטכנולוגיה (Chalmers University) בעיר גטבורג שבשוודיה, פיתחו שיטה חדשה המבוססת על בינה מלאכותית, שמתאימה את הטעינה המהירה של כלי רכב חשמליים למצב הסוללות שלהם. המחקר החדש מראה כי ניתן להאריך את תוחלת החיים של באופן משמעותי וכל זאת מבלי להגדיל את זמן הטעינה הכולל הנדרש.
למרות שמחקרים עדכניים הראו כי שחיקת הסוללה במהלך 100,000 הקילומטרים הראשונים היא לרוב נמוכה מהצפוי, מצב הבריאות של סוללות הנעה יורד בהכרח ככל שכלי הרכב החשמליים מתיישנים וצוברים נסועה. תהליך זה מוביל בסופו של דבר להפחתה הדרגתית בקיבולת הסוללה השמישה, במיוחד בהשוואה למפרטים המקוריים שסופקו על ידי יצרניות הרכב.
מכיוון שירידה בקיבולת הסוללה מהווה דאגה מרכזית עבור קונים פוטנציאליים של מכוניות חשמליות ורכבים מסחריים, החוקרים פיתחו שיטה לשיפור בריאות הסוללה. הם התמקדו בטעינת זרם ישר מהירה, שידועה כמאיצה את קצב ההידרדרות והשחיקה של הסוללה מהר יותר בהשוואה לשימוש במטעני זרם חילופין איטיים יותר.
פרופסור במחלקה להנדסת חשמל באוניברסיטה מסביר כי עבור מוניות או כלי רכב כבדים בתעשייה, גישה לטעינה מהירה משמעותה רבה, אך הדבר נכון גם לגבי מכוניות נוסעים. למרות שנהגים פרטיים נוהגים בדרך כלל להטעין את מכוניותיהם החשמליות בבית, הזמינות של טעינה מהירה מחוץ לבית היא גורם מכריע המקל על נסיעות ארוכות.
במחקר שפורסם לאחרונה, הוכיחו החוקרים כי בינה מלאכותית יכולה להאריך את תוחלת החיים של הסוללה מבלי להגדיל משמעותית את זמן הטעינה. שיטת טעינה זו, המופעלת על ידי בינה מלאכותית, מאריכה את חיי הסוללה בכמעט 23% בהשוואה להליכים הסטנדרטיים המקובלים כיום, בעוד שזמן הטעינה נותר כמעט ללא שום שינוי מהותי.
טעינה מהירה מהווה גורם לחץ עבור סוללות, מכיוון שהיא מעבירה חשמל בזרם גבוה דרך תאים בודדים, מה שמגדיל את הסיכון לתגובות לוואי כימיות. הבעיה הקריטית היא בציפוי ליתיום, שבה ליתיום מתכתי שוקע על האלקטרודה במקום להיות מאוחסן כראוי. הדבר עלול להפחית את הקיבולת ולפגוע בבטיחות הסוללה באופן חמור.
במקרה הגרוע ביותר, פיזור ליתיום לא אחיד עלול לגרום לקצר חשמלי מסוכן. החוקרים מציינים כי הסיכון לציפוי ליתיום גדל בהתאם לגיל הסוללה. עם זאת, השיטות הסטנדרטיות של טעינה כיום משתמשות באותו זרם ומתח באופן קבוע, ללא קשר לשאלה האם הסוללה של הרכב היא חדשה לחלוטין או שכבר נמצאת בשימוש שנים.
אסטרטגיית הטעינה החדשה המבוססת על בינה מלאכותית מסתמכת על למידת חיזוק, שבה פעולות נכונות מתוגמלות ומחוזקות. מודל הבינה המלאכותית אומן להתאים את תהליך הטעינה למצב הטעינה של הסוללה, תוך התחשבות במצבה הכללי. תהליך זה קריטי הן לקיבולת והן לביצועים האלקטרוכימיים, ויוצר אסטרטגיה המפחיתה זמנים ומזערת תגובות מזיקות לחלוטין.
לפי החוקרים, אסטרטגיית הטעינה החדשה היא פשוטה וחסכונית ליישום בפועל. בשלב זה נראה אפשרי לפרוס אותה בצורה חלקה באמצעות עדכוני תוכנה פשוטים בתוך מערכות ניהול הסוללות של כלי הרכב החשמליים. עם זאת, יידרשו מספר התאמות טכניות קטנות כדי לאפשר אימוץ נרחב של הטכנולוגיה החדשנית בתעשיית הרכב העולמית.
