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
Лида
Минск
Могилев
Новополоцк
Орша
Пинск
Солигорск
Алматы
Атырау (Гурьев)
Жанаозен
Караганда
Кокшетау
Костанай
Кызылорда
Нур-Султан
Павлодар
Петропавловск
Семей (Семипалатинск)
Талдыкорган
Тараз
Уральск
  • Выберите город
  • Доставка и оплата
  • Возврат
  • Помощь
  • Блог
  • Контакты
  • 8 800 555 86 57 Перезвонить мне
    Перезвоните мне
    Перезвоните мне

    Мы расскажем вам подробно о том, как правильно выбрать аккумулятор, как сохранить уровень зарядки...

    Наши менеджеры проконсультируют по любым интересующим вас вопросам
  • 8 800 555-86-57 Бесплатно по РФ
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
Количество
Всего
В корзине 0 eд. товара В корзине 1 ед. товара
Всего товаров
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.



Оставить комментарий

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