Soluții durabile pentru afaceri: valorificarea puterii bateriilor inteligente

Echipele de cercetare și dezvoltare (R&D) și-au investit în mod continuu timpul în domeniul stocării energiei. Făcând acest lucru, au ajuns să afle și să deschidă calea către un viitor mai curat și mai inteligent.

‍

Piața bateriilor inteligente valorează în prezent peste 30 de miliarde de dolari . Se preconizează că va crește și mai mult în următorii ani și ghiciți ce? Aceasta este acum șansa pentru companii de a profita de aceasta și de a folosi aceste baterii inteligente pentru strategiile lor viitoare de inovare.

‍

Să ne aprofundăm în acest articol pentru a afla mai multe despre viitorul bateriilor inteligente și capacitățile acestora.

Sisteme de management al bateriei (BMS)

Sursă

‍

Fiecare baterie pe care o utilizați are un sistem de gestionare a bateriei (BMS). BMS este o tehnologie care acceptă supravegherea unui pachet de baterii. Această supraveghere include următoarele:

‍

• Monitorizarea bateriilor
• Asigurarea protectiei bateriei
• Estimarea stării curente de funcționare a bateriei
• Întotdeauna la curent cu optimizarea performanței bateriei
• Furnizarea de rapoarte privind starea operațională a tuturor dispozitivelor externe

‍

Bateriile reîncărcabile litiu-ion (li-on) au cea mai mare densitate de energie și reprezintă o alegere standard pentru produsele de larg consum. Le puteți găsi pe telefoanele mobile, mașinile electrice, laptopurile și multe altele. Cu toate acestea, atunci când bateriile li-ion funcționează în medii care nu le sunt favorabile, devine o problemă. Cele mai frecvente probleme cu care se confruntă sunt atunci când este fie foarte cald, fie frig.

‍

BMS are multe caracteristici de design, protecția acumulatorului și gestionarea capacității fiind una dintre ele. Protecția acumulatorului are două zone cheie:

‍

• Siguranță electrică, care nu permite ca bateria să se deterioreze atunci când este pusă în circumstanțe dificile
• Protecție termică, implicând controlul temperaturii pentru menținerea stabilității și evitarea supraîncălzirii cu orice preț

‍

Cu toate acestea, de-a lungul istoriei, am văzut că sistemele de gestionare a bateriei au fost considerate o idee ulterioară. Multe companii încorporează acum software de gestionare a bateriilor pentru a debloca întregul potențial al bateriilor . Acest lucru se realizează prin două produse principale:

‍

• Algoritmi BMS de înaltă performanță
• Platforme cloud

‍

Ambele produse traduc datele telematice standard în informații avansate pentru a prelungi durata de viață, siguranța și performanța bateriei.

Optimizarea inteligenței bateriei

Sursă

‍

Optimizarea inteligenței bateriilor schimbă în întregime domeniul managementului bateriilor prin deblocarea întregului potențial al bateriilor, creșterea ciclului de viață al acestora, îmbunătățirea caracteristicilor de siguranță și optimizarea performanței acestora.

‍

Inteligența bateriei se concentrează pe conectarea datelor bateriei cu sistemele bateriei, electrochimie și știința datelor pentru a crește ciclul de viață a bateriei și caracteristicile sale de siguranță.

1. Implicații practice ale inteligenței bateriei

Experiențe practice de inteligență a bateriei sunt folosite prin algoritmi BMS și platforme cloud.

Algoritmi BMS

Algoritmii BMS pot fi aplicați la nevoile aplicației dvs. de baterie. Scopul lor principal este de a prelungi durata de viață a bateriei și de a maximiza puterea și siguranța . Există companii din întreaga lume care vor folosi diferiți algoritmi BMS. Un bun exemplu este Elysia . Oferă o suită de algoritmi BMS puternici pentru dezvoltatorii de sisteme de baterii.

‍

Algoritmii lor sunt integrați în stivele de software existente pentru a crește siguranța și durata de viață a bateriei. Este conceput în primul rând pentru:

‍

• Automobile
• Sporturi cu motor
• Micromobilitatea
• HGV-uri
• Depozitare staționară

‍

Software-ul încorporat poate fi instalat prin BMS și vă oferă control în timp real asupra stării de încărcare, a capacităților de încărcare rapidă, a puterii și a încărcării, a stării de sănătate și reduce timpul de nefuncționare.

Platforme cloud

Platformele cloud fac parte din optimizarea inteligenței bateriei, deoarece îmbunătățesc siguranța, ciclul de viață și performanța unui sistem de baterii. Ele transformă datele telematice standard în informații construite prin experiențele din lumea reală a bateriei . Platformele cloud sunt excelente pentru monitorizarea și înțelegerea mai bună a performanței pe termen lung a bateriilor dvs., informându-vă în mod clar despre factorii lor de degradare.

‍

Platformele cloud precum Elysia vă pot ajuta să monitorizați următoarele:

‍

• Înțelegeți starea de sănătate a bateriei (SOH): starea bateriei dumneavoastră este importantă, iar platformele cloud vă pot informa când să vă schimbați bateria. Mașinile electrice au un ciclu de viață mediu al bateriei de 10-20 de ani , dar bateria se poate degrada mult mai repede în climatele mai calde.
• Tendințe ale flotei: Toate bateriile care nu îndeplinesc obiectivele de viață primesc automat un steag roșu, identificând cauzele și oferind recomandări pentru fiecare vehicul condus. De exemplu, aceasta poate include dacă bateria este încărcată rapid în climat cald, ceea ce poate accelera procesul de degradare.
• Siguranța bateriei: platforma detectează orice fel de defecte latente mai devreme înainte ca acestea să aibă vreun impact asupra clienților. Caracteristicile de siguranță ale Elysia pot identifica toate problemele de siguranță atât la nivel de pachet, cât și la nivel de celulă.
• Controlul calității bateriei: Platforma cloud identifică toate tendințele de calitate a producției de baterii, minimizând acțiunile de service. Acest lucru oferă OEM-urilor șansa de a lucra eficient cu furnizorii de celule și de a elimina toate problemele identificate în etapele anterioare de producție.

‍

Atunci când problemele sunt identificate mai devreme în etapa de dezvoltare a produsului, acestea reduc costurile de proprietate, permițând managerilor de flote și dezvoltatorilor de sisteme de baterii să creeze baterii de clasă mondială.

2. Inteligența artificială (AI) și știința datelor

Știința datelor urmează un proces structurat, pas cu pas, pentru a oferi rezultate, iar inteligența artificială le optimizează. Datele sunt generate în fiecare minut, măsurând valori importante ale funcțiilor bateriei, inclusiv temperatura, tensiunea și volatilitatea curenților bateriei.

‍

Cinci pași importanți pentru realizarea științei datelor includ:

‍

• Pune întrebări interesante
• Obținerea și modelarea datelor
• Explorarea datelor
• Comunicarea rezultatelor
• Vizualizarea rezultatelor

‍

Prin datele pe care le colectăm, le folosim pentru a afla mai multe și pentru:

‍

• Luarea unei decizii
• Oferirea de previziuni de viitor
• Înțelegerea prezentului și a trecutului
• Crearea unui nou produs și industrie

‍

Împreună cu știința datelor, inteligența artificială are un impact asupra modului în care materialul bateriei este cercetat, înțelegând problemele mai devreme în etapa de dezvoltare a produsului și prezicând performanța acestora pe parcursul ciclului de viață . Toate aceste impacturi trebuie analizate prin valorile adecvate.

‍

Bateriile cu inteligență artificială pot colecta date mari, ceea ce înseamnă că sunt unul dintre cele mai inteligente active pe care le puteți folosi acolo. Toate datele procesate permit tuturor producătorilor de baterii, operatorilor de flote și altora să atingă valori de afaceri cruciale privind ciclul de viață a bateriei, valoarea acestora și gestionarea garanției.

‍

Cu cât adunați mai multe date, cu atât sunt mai bune, astfel încât, în acest caz, obțineți informații mai precise.

3. Electrochimie în proiectarea și cercetarea bateriilor

Când vine vorba de optimizarea inteligenței bateriei, electrochimia joacă un rol esențial aici. Procesul de electrochimie se concentrează pe modul în care ionii de litiu se deplasează dintr-un punct în altul al bateriei atunci când se produce electricitate.

‍

Ori de câte ori proiectați materiale și baterii noi, este întotdeauna important să mergeți cu o buclă închisă de flux ion-electron în interiorul celulelor și să aplicați electrochimie la aceasta, astfel încât să puteți identifica inițial cei mai lenți pași. Ulterior, pot fi luati pașii potriviți pentru a accelera și controla procesul.

‍

Ionii de litiu vor trece prin câțiva pași atunci când încearcă să ajungă dintr-un punct în altul. Cel mai lent pas din timpul acestui proces va depinde de condițiile din jurul acestuia și de materialele electrozilor.

‍

De ce este importantă electrochimia pentru inteligența bateriei? Ei bine, este excelent pentru a ajuta industriile să proiecteze o baterie de înaltă performanță, care este mult mai rapidă și utilizează materiale mai puțin costisitoare pentru alimentarea mașinilor electrice și a altor aplicații importante.

Beneficii pe care le obțineți cu bateriile inteligente

Sursă

‍

Când utilizați baterii inteligente, obțineți unele dintre cele mai mari beneficii disponibile și acestea sunt:

‍

• Profituri mai mari: Faptul că bateriile inteligente caută să stocheze energia eficient vă ajută să economisiți bani în timpul fazei de dezvoltare.
• Mai multe caracteristici de securitate: Securitatea este o preocupare principală în ceea ce privește bateriile. Dacă nu sunt produse în mod eficient în timpul fazei de dezvoltare, pot provoca multe daune. Aceste daune pot fi cauzate de explozia unei baterii și rănirea oamenilor din jurul lor.
• Performanță îmbunătățită: echilibrarea stocării energiei și a capacităților agile este crucială dacă doriți ca ecosistemul energetic al organizației dvs. să fie stabil. Bateriile inteligente controlează toate valorile pentru a îmbunătăți performanța și pentru a se asigura că bateria funcționează bine în condiții optime.

‍

În general, bateriile inteligente au multe beneficii asociate acestora. Având în vedere că ar putea suferi diferite condiții de mediu, aceștia pot controla ceea ce se întâmplă în baterie pentru a se asigura că procesul de degradare este încetinit. De exemplu, când este prea cald sau rece, procesul de încărcare rapidă va fi încetinit pentru a se asigura că starea de sănătate a bateriei rămâne optimă și funcționează bine.

Viitorul sunt bateriile inteligente

Bateriile inteligente au parcurs un drum lung pentru a ne oferi unele dintre cele mai grozave experiențe atunci când ne folosim bateriile și ne asigurăm că de-a lungul timpului funcționează bine și au un ciclu de viață lung. Condițiile de mediu diferite pot avea un impact serios asupra vitezei de degradare a bateriilor și știm că în diferite părți ale lumii, clima nu este aceeași.

‍

La urma urmei, mulți consumatori, producători, operatori de rețea și alții se confruntă în mod continuu cu presiuni pentru a îmbunătăți utilizarea energiei. Prin urmare, gestionarea consumului de energie în baterii este mai importantă ca niciodată și exact asta fac bateriile inteligente.

‍