Выбор города
Изменить
Москва
Санкт-Петербург
Архангельск
Астрахань
Анадырь
Абакан
Барнаул
Благовещенск
Белгород
Брянск
Биробиджан
Владимир
Волгоград
Вологда
Воронеж
Владикавказ
Владивосток
Великий Новгород
Горно-Алтайск
Грозный
Екатеринбург
Ижевск
Иваново
Иркутск
Йошкар-Ола
Казань
Кызыл
Краснодар
Красноярск
Калининград
Калуга
Кемерово
Киров
Кострома
Курган
Курск
Липецк
Майкоп
Махачкала
Магас
Магадан
Мурманск
Нальчик
Нижний Новгород
Новосибирск
Нарьян-Мар
Набережные челны
Омск
Оренбург
Орёл
Петрозаводск
Петропавловск-Камчатский
Пенза
Псков
Пермь
Ростов-на-Дону
Рязань
Сыктывкар
Симферополь
Саранск
Ставрополь
Самара
Саратов
Смоленск
Салехард
Сочи
Сургут
Тамбов
Тверь
Томск
Тула
Тюмень
Тольятти
Уфа
Улан-Удэ
Ульяновск
Хабаровск
Ханты-Мансийск
Черкесск
Чебоксары
Чита
Челябинск
Элиста
Южно-Сахалинск
Якутск
Ярославль
Барановичи
Бобруйск
Борисов
Брест
Витебск
Гомель
Гродно
Жодино
Кобрин
Лида
Минск
Могилев
Мозырь
Новополоцк
Орша
Пинск
Солигорск
Актау
Алматы
Атырау (Гурьев)
Байконур
Жанаозен
Караганда
Кокшетау
Костанай
Кызылорда
Нур-Султан
Павлодар
Петропавловск
Семей (Семипалатинск)
Талдыкорган
Тараз
Уральск
Усть-Каменогорск
Шымкент
Гарантия 12 месяцев Обмен и возврат без проблем Войти
Корзина 0 0 р

Ваша корзина

Нет товаров

Всего 0 р

Оформить заказ

Товар успешно добавлен в корзину
Продолжить покупки
Продолжить покупки

Почему бы хвалёному ИИ не улучшить качество и надёжность аккумуляторов?

ИИ попросили улучшить работу аккумулятора по качеству и надёжности

Изо всех приёмников только и твердят: «Искусственный Интеллект (ИИ) изменит наше будущее». Когда-нибудь, в будущем, потом...


Но ведь уже есть машинное обучение. Пусть примитивное и простое, но оно может помочь!


Пусть годится оно лишь чтобы обработать сотворённые человеком данные. Зато автоматизированные, не требующие сна и еды алгоритмы.


И вот вам факт. Попытки заставить кремниевый разум заняться аккумуляторами уже предпринимаются. И свежий успешный пример как раз датирован 2020-м годом.


Кто заставил ИИ поработать над аккумуляторами?

Работа была организована группой учёных-материаловедов, инженеров-химиков и компьютерных специалистов в рамках экспериментального исследования. Его цель — продлить срок службы аккумуляторов, улучшить их качество и повысить надёжность.


В проекте приняли участие сотрудники:

  • • Стэнфорда,
  • • Массачусетского технологического института (MIT),
  • • Исследовательского института Toyota (TRI),
  • • Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (LBNL)
  • • и SLAC Национальная лаборатория ускорителей (SLAC NAL).

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.com [s41586-020-1994-5] под названием «Оптимизация протоколов быстрой зарядки аккумуляторов с обратной связью с помощью машинного обучения».


ИИ попросили улучшить работу аккумулятора по качеству и надёжности
Научная статья об исследовании быстрой зарядки раскрывает все подробности по износу и деградации аккумуляторов.

Почему улучшенный аккумулятор подвластен только кремниевому разуму?

Учёные считают, что исследования в области делегирования этой задачи машинам помогут сдвинуть дело с мёртвой точки. Есть несколько причин, почему человечество пока не оправдало ожиданий при улучшении элементов питания.


  • 1. Это самый болезненный в области технологического прогресса вопрос;
  • 2. перезаряжаемые батареи уже 30 лет никто не может улучшить;
  • 3. мобильные устройства всё более востребованы, чем стационарные;
  • 4. электромобили на аккумуляторах совершенствуются и вскоре создадут серьёзную конкуренцию двигателю внутреннего сгорания.

Сегодня мы посмотрим, каких результатов удалось добиться машинам в области совершенствования аккумуляторов. Также приведём в цифрах сколько циклов заряд-разряд можно выжать в идеальных условиях.


ИИ попросили улучшить работу аккумулятора по качеству и надёжности
Иллюстрация раннего прогнозирования износа для двух ячеек (A и B) с использованием данных только из первых 100 циклов.

Что такого нового сделали учёные для улучшения качества и надёжности аккумуляторов?

Им удалось задать жар аккумуляторам в 224 тестах и проверить за 16 дней прогнозы по всем результатам. На это другие их коллеги могли бы потратить годы без помощи кремниевого разума (в исследовании говорится о минимум 500 днях без алгоритма раннего прогнозирования). Они нашли способы, с которыми можно остановить или замедлить старение перезаряжаемых батарей, что сегодня используются в смартфонах, гаджетах и электромобилях.


Аккумуляторы сокращают срок службы с каждым циклом заряд-разряд, и тем сильнее, чем выше температура и скорее протекает зарядка и разрядка.


За основу исследования взят коммерческий литий-железо-фосфатный (LFP) графитовый цилиндрический элемент ёмкостью 1,1 Ач (от A123 Systems). Этот тип химии выбран как наиболее стабильный вариант, который подходит лучше для исследования, чем литий-ионный. Однако с его помощью авторы определили способы зарядки, который максимально продлит срок службы любого аккумулятора на основе лития.


ИИ попросили улучшить работу аккумулятора по качеству и надёжности
Существующие методы зарядки показали самый маленький срок службы аккумулятора.

Что не так с современными методами зарядки?

Мы подробно уже рассказывали про быструю зарядку и её проблемы. Если вкратце, то её использование приводит к преждевременному износу аккумулятора. Особенно при негативных внешних факторах.


Если просто взять и подать один большой постоянный ток, то деградация будет самой скоропостижной. Другие изученные варианты быстрой зарядки с поэтапным изменением тока уменьшают износ и продлевают жизнь батарее.


Однако единственный эффективный способ до сих пор не был найден ни одним производителем. Так, например, в исследовании команда учёных при помощи искусственного интеллекта изучила 224 различных протокола зарядки.


Что входит в каждый протокол быстрой зарядки:

  • • шесть этапов подачи заряда;
  • • первые пять выполняются при разных постоянных токах;
  • • шестой — при постоянном напряжении.

Например, зарядное устройство для вашего смартфона вероятнее всего использует один и тот же постоянный ток до 70–80% степени заряда (есть запатентованные исключения). Затем следует пошаговое снижение напряжения до момента полной зарядки, что предотвращает перезаряд.


ИИ попросили улучшить работу аккумулятора по качеству и надёжности
Ключевой задачей исследования является прогнозирование срока службы при различных схемах использования и рабочих температурах.

Удалось ли улучшить аккумуляторы с искусственным интеллектом?

Удалось! В последнем отчёте учёные приводят следующий протокол быстрой зарядки, которые более других продлил срок службы аккумулятора.


ИИ нашёл идеальный протокол быстрой зарядки, который выглядит так:

  • первые три шага были независимыми в диапазоне значений C примерно 4–8C (1C = 1,1 А для ячеек 1,1 А·ч);
  • шаг четыре был настроен так, чтобы время зарядки составляло 10 минут для достижения 80% уровня заряда;
  • пятый шаг — ещё 1C постоянным током до 90% заряда;
  • последним шагом было поддержание постоянного напряжения на уровне 3,6 В.

Если производители внедрят в зарядные устройства то, что рекомендует искусственный интеллект, то срок службы аккумулятора составит около 1200 циклов. Современные варианты обеспечивают лишь 600-800 циклов.


Интересно, что искусственный интеллект называет существующие протоколы худшими из всех возможных вариантов (напомним, их исследовалось 224).


Срок службы определяется как номер цикла, при котором аккумулятор сохраняет только 80% своей первоначальной ёмкости. Исследование дополнительно показало производителям, в каких материалах аккумуляторов нуждается сейчас отрасль.


ИИ попросили улучшить работу аккумулятора по качеству и надёжности
Схема тестирования с применением машинного обучения (CLO) в исследовании.

***

Для тех, кто заинтересован в применении этой методологии в своих проектах, авторы разместили код, данные и алгоритмы обработки данных в интернете по адресам:



Несколько авторов подали патент на основе этой работы. Заявка на патент США №16/161,790 (16 октября 2018-го года).


Логотип компании «Неовольт»

Оставляйте вопросы в комментарии или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.


Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.



2 Comments

  • Avatar
    Рифмен

    ПишИте как есть! Зачем вы лечите здоровых? Вам не выгодно, что бы аккумулятор работал долго, вас интересуют только продажи, а это противоречит долгой работе батареи. От сюда и и агрессивный маркетинг с быстрой зарядкой. Сегодня ни один производитель и трэйдер не будет предлагать вам качественные и долго работающие устройства. Пользователям - посмотрите фильм Эффект лампочки. И ваши надежды обнявшись и заплакав пойдут по известному адресу.

    • Avatar
      Роман Neovolt.ru

      Здравствуйте. Мы не призываем Вас что-то покупать. Да, мы тоже производим и разрабатываем аккумуляторы, но для того, чтобы предложить нашим соотечественникам (и себе лично) лучший аккумулятор, чем в Китае, проверив его на анализаторе и рассказав, как продлить срок службы (например, не использовать быструю зарядку). Просто хотим помочь с помощью наших статей узнать больше о том, как работает электроника и как ее можно улучшить.Что касается Ваших высказываний про искусственный интеллект. В аккумуляторах он не противоречит долгой работе батареи. Наоборот, помогает найти новые химические составы и параметры, которые увеличивают емкость и безопасность аккумуляторов.Это значит, что аккумуляторы могут работать дольше и лучше, а также быть более экологичными и экономичными. Это выгодно не только пользователям, но и производителям и трейдерам.Про быструю зарядку тоже не совсем точно. Она не является агрессивным маркетингом. Это реальный технологический прогресс, который может сделать быт удобнее и проще. Вы не будете тратить много времени на то, чтобы зарядить свой аккумулятор и продолжить использовать свое устройство без перерывов.И то, что сегодня ни один производитель и трейдер не будет предлагать вам качественные и долго работающие устройства. Это не соответствует реальности. Существуют многие компании, которые заботятся о качестве своих продуктов и о потребностях своих клиентов. Они постоянно инвестируют в научные исследования и разработки, чтобы создавать новые и лучшие аккумуляторы. Они также предоставляют гарантию и сервис по обслуживанию своих аккумуляторов.

Оставить комментарий

Комментарий: *
Имя: *
E-mail: * (Не публикуется)
Вебсайт: (url сайта сhttps://)
Обязательные поля помечены *