Zrównoważone rozwiązania dla firm: Wykorzystanie mocy inteligentnych baterii

Zespoły badawczo-rozwojowe (R&D) nieustannie inwestują swój czas w dziedzinie magazynowania energii. Robiąc to, przybyli, aby dowiedzieć się i utorować drogę do czystszej i bardziej inteligentnej przyszłości.

‍

Rynek inteligentnych baterii jest obecnie wart ponad 30 miliardów dolarów . Przewiduje się, że w nadchodzących latach wzrośnie jeszcze bardziej i zgadnij co? Jest to teraz szansa dla firm, aby z niej skorzystać i wykorzystać te inteligentne akumulatory w swoich przyszłych strategiach innowacyjnych.

‍

Zagłębmy się w ten artykuł, aby dowiedzieć się więcej o przyszłości inteligentnych baterii i ich możliwościach.

Systemy zarządzania akumulatorami (BMS)

Źródło

‍

Każda używana bateria ma system zarządzania baterią (BMS). BMS to technologia wspomagająca nadzór nad akumulatorem. Nadzór ten obejmuje:

‍

• Baterie monitorujące
• Zapewnienie ochrony baterii
• Oszacowanie aktualnego stanu pracy baterii
• Zawsze na bieżąco z optymalizacją wydajności baterii
• Dostarczanie raportów o stanie pracy wszystkich urządzeń zewnętrznych

‍

Akumulatory litowo-jonowe (li-on) mają największą gęstość energii i są standardowym wyborem dla produktów konsumenckich. Możesz je znaleźć na swoich telefonach komórkowych, samochodach elektrycznych, laptopach i nie tylko. Jednak gdy akumulatory litowo-jonowe działają w środowiskach, które nie są dla nich korzystne, staje się to problemem. Najczęstsze problemy, z którymi się boryka, to momenty, gdy jest naprawdę gorąco lub zimno.

‍

BMS ma wiele cech konstrukcyjnych, a jednym z nich jest ochrona akumulatorów i zarządzanie pojemnością. Zabezpieczenie akumulatora obejmuje dwa kluczowe obszary:

‍

• Bezpieczeństwo elektryczne, które zapobiega uszkodzeniu akumulatora w trudnych warunkach
• Ochrona termiczna, polegająca na kontroli temperatury w celu utrzymania stabilności i uniknięcia przegrzania za wszelką cenę

‍

Jednak w całej historii widzieliśmy, że systemy zarządzania baterią były uważane za refleksję. Wiele firm wprowadza obecnie oprogramowanie do zarządzania akumulatorami, aby uwolnić pełny potencjał akumulatorów . Odbywa się to za pomocą dwóch głównych produktów:

‍

• Wysokowydajne algorytmy BMS
• Platformy chmurowe

‍

Oba te produkty przekształcają standardowe dane telematyczne w zaawansowane informacje, które wydłużają żywotność baterii, bezpieczeństwo i wydajność.

Optymalizacja inteligencji baterii

Źródło

‍

Optymalizacja inteligentnej baterii całkowicie zmienia dziedzinę zarządzania bateriami, uwalniając pełny potencjał baterii, wydłużając ich cykl życia, poprawiając funkcje bezpieczeństwa i optymalizując ich wydajność.

‍

Inteligencja baterii koncentruje się na łączeniu danych baterii z systemami baterii, elektrochemią i nauką o danych, aby wydłużyć cykl życia baterii i jej funkcje bezpieczeństwa.

1. Praktyczne implikacje inteligencji baterii

Praktyczne doświadczenia w zakresie inteligencji baterii są wykorzystywane za pośrednictwem algorytmów BMS i platform chmurowych.

Algorytmy BMS-a

Algorytmy BMS można zastosować do potrzeb Twojej aplikacji bateryjnej. Ich głównym celem jest wydłużenie żywotności baterii oraz maksymalizacja mocy i bezpieczeństwa . Na świecie są firmy, które będą wykorzystywać różne algorytmy BMS. Dobrym przykładem jest Elizja . Oferuje zestaw potężnych algorytmów BMS dla twórców systemów akumulatorowych.

‍

Ich algorytmy są zintegrowane z istniejącymi stosami oprogramowania, aby zwiększyć bezpieczeństwo i żywotność baterii. Jest przeznaczony przede wszystkim do:

‍

• Automobilowy
• Sporty motorowe
• Mikromobilność
• samochody ciężarowe
• Przechowywanie stacjonarne

‍

Wbudowane oprogramowanie można zainstalować za pośrednictwem systemu BMS i zapewnia kontrolę w czasie rzeczywistym nad stanem naładowania, możliwościami szybkiego ładowania, mocą i ładowaniem, stanem zdrowia oraz skraca przestoje.

Platformy chmurowe

Platformy chmurowe są częścią optymalizacji inteligentnej baterii, ponieważ zwiększają bezpieczeństwo, cykl życia i wydajność systemu baterii. Zamieniają standardowe dane telematyczne w spostrzeżenia oparte na rzeczywistych doświadczeniach związanych z baterią . Platformy chmurowe doskonale nadają się do monitorowania i lepszego zrozumienia długoterminowej wydajności baterii, wyraźnie informując o czynnikach ich degradacji.

‍

Platformy chmurowe, takie jak Elysia, mogą pomóc w monitorowaniu:

‍

• Zrozumienie stanu baterii (SOH): stan baterii jest ważny, a platformy chmurowe mogą informować Cię, kiedy należy ją wymienić. Samochody elektryczne mają średni cykl życia baterii wynoszący 10-20 lat , ale bateria może ulec degradacji znacznie szybciej w cieplejszym klimacie.
• Trendy we flocie: Wszystkie akumulatory, które nie spełniają celów dotyczących żywotności, automatycznie otrzymują czerwoną flagę, identyfikując przyczyny i podając zalecenia dla każdego napędzanego pojazdu. Może to na przykład obejmować szybkie ładowanie akumulatora w gorącym klimacie, co może przyspieszyć proces degradacji.
• Bezpieczeństwo baterii: Platforma wykrywa wszelkie ukryte usterki wcześniej, zanim będą one miały wpływ na klientów. Funkcje bezpieczeństwa Elysii mogą zidentyfikować wszystkie problemy związane z bezpieczeństwem zarówno na poziomie paczki, jak i komórki.
• Kontrola jakości baterii: Platforma w chmurze identyfikuje wszystkie trendy jakości produkcji baterii, minimalizując czynności serwisowe. Daje to producentom OEM szansę na efektywną współpracę z dostawcami ogniw i wyeliminowanie wszystkich problemów zidentyfikowanych na wcześniejszych etapach produkcji.

‍

Gdy problemy są identyfikowane wcześniej na etapie rozwoju produktu, zmniejsza to koszty posiadania, umożliwiając menedżerom flot i programistom systemów akumulatorów tworzenie akumulatorów światowej klasy.

2. Sztuczna inteligencja (AI) i nauka o danych

Nauka o danych opiera się na ustrukturyzowanym, krok po kroku procesie dostarczania wyników, a sztuczna inteligencja je optymalizuje. Dane są generowane co minutę, mierząc ważne wskaźniki funkcji baterii, w tym temperaturę, napięcie i zmienność prądów baterii.

‍

Pięć ważnych kroków do wykonywania analizy danych obejmuje:

‍

• Zadawanie ciekawych pytań
• Pozyskiwanie i modelowanie danych
• Eksploracja danych
• Komunikowanie wyników
• Wizualizacja wyników

‍

Poprzez dane, które zbieramy, używamy ich, aby dowiedzieć się więcej i do:

‍

• Podejmowanie decyzji
• Przepowiadanie przyszłości
• Zrozumienie teraźniejszości i przeszłości
• Tworzenie nowego produktu i branży

‍

Wraz z nauką o danych sztuczna inteligencja wpływa na sposób badania nowych materiałów do baterii, zrozumienie problemów na wcześniejszym etapie rozwoju produktu i przewidywanie jego wydajności w całym cyklu życia . Wszystkie te wpływy należy przeanalizować za pomocą odpowiednich wskaźników.

‍

Baterie ze sztuczną inteligencją mogą gromadzić duże ilości danych, co oznacza, że ​​są jednymi z najmądrzejszych zasobów, jakie można wykorzystać. Wszystkie przetwarzane dane umożliwiają wszystkim producentom akumulatorów, operatorom flot i innym podmiotom osiągnięcie kluczowych wskaźników biznesowych dotyczących cyklu życia akumulatorów, ich wartości i zarządzania gwarancjami.

‍

Im więcej danych zbierzesz, tym lepiej, więc w tym przypadku otrzymujesz dokładniejsze informacje.

3. Elektrochemia w projektowaniu i badaniach baterii

Jeśli chodzi o optymalizację inteligencji akumulatorów, elektrochemia odgrywa tu kluczową rolę. Proces elektrochemiczny koncentruje się na tym, jak jony litu przemieszczają się z jednego punktu do drugiego w akumulatorze podczas wytwarzania energii elektrycznej.

‍

Za każdym razem, gdy projektujesz nowe materiały i baterie, zawsze ważne jest, aby zastosować zamkniętą pętlę przepływu jonów i elektronów w ogniwach i zastosować do niej elektrochemię, aby na początku zidentyfikować najwolniejsze etapy. Następnie można podjąć odpowiednie kroki w celu przyspieszenia i kontroli procesu.

‍

Jony litu przejdą kilka kroków, gdy będą próbowały dostać się z jednego punktu do drugiego. Najwolniejszy krok podczas tego procesu będzie zależał od otaczających go warunków i materiałów elektrod.

‍

Dlaczego elektrochemia jest ważna dla inteligencji baterii? Cóż, świetnie nadaje się do pomocy branżom w projektowaniu baterii o wysokiej wydajności, która jest znacznie szybsza i wykorzystuje tańsze materiały do ​​zasilania samochodów elektrycznych i innych ważnych zastosowań.

Korzyści płynące z inteligentnych akumulatorów

Źródło

‍

Kiedy używasz inteligentnych baterii, zyskujesz jedne z największych korzyści, a są to:

‍

• Wyższe zyski: Fakt, że inteligentne akumulatory mają na celu wydajne magazynowanie energii, pomaga oszczędzać pieniądze w fazie rozwoju.
• Więcej funkcji bezpieczeństwa: Bezpieczeństwo jest głównym problemem dotyczącym baterii. Jeśli nie zostaną skutecznie wyprodukowane w fazie rozwoju, mogą spowodować wiele szkód. Uszkodzenia te mogą wynikać z wybuchu baterii i zranienia ludzi w pobliżu.
• Większa wydajność: zrównoważenie magazynowania energii i elastycznych zdolności ma kluczowe znaczenie, jeśli chcesz, aby ekosystem energetyczny Twojej organizacji był stabilny. Inteligentne akumulatory kontrolują wszystkie wskaźniki, aby poprawić wydajność i zapewnić dobrą wydajność akumulatora w optymalnych warunkach.

‍

Ogólnie rzecz biorąc, inteligentne akumulatory mają wiele zalet. Biorąc pod uwagę, że może podlegać różnym warunkom środowiskowym, mogą kontrolować, co dzieje się w akumulatorze, aby spowolnić proces degradacji. Na przykład, gdy jest zbyt gorąco lub zimno, proces szybkiego ładowania zostanie spowolniony, aby zapewnić optymalny stan baterii i dobrą wydajność.

Przyszłość to inteligentne akumulatory

Inteligentne akumulatory przeszły długą drogę, aby zapewnić nam jedne z najwspanialszych doświadczeń podczas korzystania z naszych akumulatorów i zapewnić, że przez cały czas będą działać dobrze i mają długi cykl życia. Różne warunki środowiskowe mogą poważnie wpłynąć na szybkość degradacji baterii, a wiemy, że w różnych częściach świata klimat nie jest taki sam.

‍

W końcu wielu konsumentów, producentów, operatorów sieci i inne osoby nieustannie odczuwają presję, aby poprawić zużycie energii. Dlatego zarządzanie zużyciem energii w akumulatorach jest ważniejsze niż kiedykolwiek i właśnie w tym doskonale sprawdzają się inteligentne akumulatory.

‍