Учёные из Университета Аризоны нашли способ предсказывать и предотвращать скачки температуры в литий-ионных батареях, которые обычно используются в таких автомобилях.

Работа опубликована в журнале Journal of Power Sources.

Госвами и его руководитель Виталий Юркив разработали систему, которая прогнозирует перегрев литий-ионных батарей. В будущем эту систему можно будет использовать в электромобилях, чтобы защитить водителей и пассажиров.

Нам нужно переходить на «зелёную» энергию, — сказал Госвами, — но литий-ионные батареи небезопасны.

Использование прошлого для прогнозирования будущего

Выход из строя из-за перегрева может быть опасным и непредсказуемым.

Аккумулятор электромобиля состоит из множества соединённых между собой элементов — «ячеек». В современных электромобилях их больше тысячи в каждом блоке батарей.

Если один элемент перегреется и выйдет из строя, с большой вероятностью это повлияет на соседние элементы — они тоже начнут нагреваться. Это может привести к перегреву всего аккумуляторного блока и даже взрыву.

Исследователи предлагают использовать термодатчики, которые передают данные о температуре в алгоритм машинного обучения. Алгоритм предсказывает, когда и где может произойти разрядка батареи.

Если мы будем знать местоположение горячей точки, то сможем предотвратить тепловой выброс, — сказал Госвами.

Юркив отметил, что его впечатлила точность алгоритма Госвами, поскольку до этого исследования модели машинного обучения не применялись для предсказания теплового разгона.

Машинное обучение позволяет точно предсказать температуру термопары и расположение горячих точек, — сказал Юркив.

Это не под силу человеку.

В статье Госвами и Юркива, опубликованной в январе, изучалось использование тепловидения для предсказания аварийного отключения. Для этого потребовалось бы тяжёлое оборудование, которое постоянно делает снимки.

Но решение, предложенное Госвами и Юркивом в новой работе, легче и экономичнее.

Удовлетворение глобального спроса

Исследование Госвами было опубликовано в важный момент для американского автомобилестроения. В июле администрация Байдена объявила о вложении 1,7 миллиарда долларов в производство электромобилей в восьми штатах.

В 2023 году продажи электромобилей выросли на 35% по сравнению с предыдущим годом. По словам Госвами, рост спроса делает меры безопасности ключевыми для развития рынка электромобилей. Многие люди всё ещё сомневаются в использовании аккумуляторов из-за проблем с безопасностью. Чтобы добиться широкого признания, важно информировать общественность о ведущихся исследованиях в этой области.