به گزارش سیناپرس اردبیل، شارژ سریع الکتریکی EV می تواند انواع وسایل نقلیه مختلف را تنها در 10 دقیقه انرژی دهد. محققان می گویند یکی از دلایلی که رانندگان تمایلی به تعویض بنزین و گازوئیل ندارند این است که شارژ خودروهای برقی بسیار بیشتر طول می کشد. افزایش سرعت شارژ می تواند به باتری آسیب برساند و طول عمر آن را کاهش دهد. با این حال، مطالعه جدید راهی برای حل این مشکل پیدا کرده است.
اریک دوفک، نویسنده این مطالعه، در یک بیانیه رسانه ای می گوید: «شارژ سریع کلید افزایش اعتماد مصرف کننده و پذیرش کلی خودروهای الکتریکی است.
این امکان می دهد شارژ خودرو بسیار شبیه به شارژ در پمپ بنزین باشد». اگر این فناوری به طور گسترده در دسترس باشد، می تواند به برخی کشورها کمک کند تا به هدف خود برای پایان دادن به فروش خودروهای گازسوز دست یابند. 2030. شارژ باتری های لیتیوم یونی که سوخت خودروهای الکتریکی را تامین می کنند، یک عمل متعادل کننده ظریف است.
در حالت ایده‌آل، رانندگان می‌خواهند در سریع‌ترین زمان ممکن برق را برای بازگشت به جاده روشن کنند، اما با فناوری کنونی، سرعت بخشیدن به این فرآیند می‌تواند بیشتر از اینکه فایده داشته باشد، ضرر داشته باشد. چگونه شارژ سریعتر خودروهای الکتریکی به باتری آسیب می رساند؟ هنگامی که یک باتری لیتیوم یونی شارژ می شود، یون های لیتیوم از یک طرف دستگاه، کاتد، به سمت دیگر، آند مهاجرت می کنند. با مهاجرت سریعتر یونهای لیتیوم، باتری سریعتر شارژ می شود، اما گاهی اوقات یونهای لیتیوم به طور کامل به داخل آند حرکت نمی کنند.
در این شرایط، فلز لیتیوم می‌تواند تجمع پیدا کند و این می‌تواند باعث خرابی زودهنگام باتری شود. همچنین می تواند باعث ساییدگی و ترک خوردن کاتد شود. مه این مسائل باعث کاهش طول عمر باتری و برد موثر یک وسیله نقلیه الکتریکی می شود. سرعت بخشیدن به شارژ در عین اجتناب از آسیب، نیازمند حجم عظیمی از داده ها در مورد تأثیر آن بر طول عمر، کارایی و ایمنی دستگاه است. همچنین مهم است که طراحی و وضعیت باتری‌ها و همچنین نحوه انطباق روش شارژ در زیرساخت شبکه برق در نظر گرفته شود.
آیا هوش مصنوعی می تواند پاسخگو باشد؟
دکتر دوفک و همکارانش با استفاده از تکنیک‌های یادگیری ماشینی که داده‌های شارژ را برای ایجاد روش‌های شارژ منحصربه‌فرد تجزیه و تحلیل می‌کند، به دنبال رفع این مشکل بودند. دانشمندان با وارد کردن اطلاعات در مورد وضعیت بسیاری از باتری‌های لیتیوم یونی در طول چرخه‌های شارژ و دشارژ، آنالیز یادگیری ماشین را برای پیش‌بینی طول عمر و روش‌هایی که طراحی‌های مختلف در نهایت شکست می‌خورند، آموزش دادند.
سپس تیم این داده‌ها را به تجزیه و تحلیل داده تا روش‌های جدیدی را که روی باتری‌های واقعی آزمایش کرده‌اند شناسایی و بهینه‌سازی کنند. دوفک می‌گوید: «ما به میزان قابل توجهی مقدار انرژی را که می‌تواند در مدت زمان کوتاهی به سلول باتری وارد شود، افزایش داده‌ایم. در حال حاضر، ما شاهد شارژ باتری‌ها به بیش از 90 درصد در 10 دقیقه بدون آبکاری لیتیوم یا ترک کاتد هستیم».
این توسعه پیشرفت بزرگی در روش‌های فعلی است که بهترین آنها می‌توانند یک خودروی الکتریکی را در حدود 30 دقیقه شارژ کامل کنند. در حالی که بسیاری از محققان به دنبال روش هایی برای رسیدن به شارژ فوق سریع هستند، دکتر دوفک می گوید که یکی از مزیت های مدل یادگیری ماشینی آنها این است که روش های شارژ را با فیزیک آنچه در باتری اتفاق می افتد مرتبط می کند.
اکنون، محققان قصد دارند از مدل خود برای توسعه روش‌های بهتر و کمک به طراحی باتری‌های لیتیوم یون جدید که برای شارژ سریع طراحی شده‌اند، استفاده کنند.
منبع:study find
مترجم: پریناز نصرتی