電子發燒友網報道(文/黃山明)隨著AI技術的飛速發展,目前已經開始被應用到電池管理領域中,并已經在多個方面實現了具體的應用。AI技術通過引入智能算法、機器學習模型以及大數據分析,使得電池管理系統能夠更加精準地監控、預測和優化電池的性能與壽命。
電池管理技術開始融入AI技術
將AI用于BMS中,不僅能夠實現數據采集與處理,更是進行實時監控與預測。比如電池數字大腦PBSRDDigit2.0通過多層級、多維度的故障預警技術,將預警時效從傳統的分鐘級別提高至天級。
同時AI可以優化電池的充電策略,提高充電效率,延長電池壽命。例如,長風動力的基于AI算法的電池能量優化管理方法,通過神經網絡模型,為每個電池單體提供最優的充放電策略。
在今年,不少企業都帶來了AI電池管理技術。例如Electra展示了其EVE-Ai?技術,該技術嵌入在特斯拉CybertruckCyberbeast中。EVE-Ai?利用人工智能,能夠增強電池性能、預測能源使用情況,并確保電池的長壽命、安全性和可靠性。
具體來說,它可以提供實時、數據驅動的續航里程估算,減少不準確性的比例高達20%,從而增強駕駛者的信心;通過預測性維護和退化分析,可將電池壽命延長高達40%;還能通過分析電池健康狀況、進行風險評估和預測性故障檢測來最小化停機時間,改善車隊管理。
英飛凌硅谷在創新中心和Eatron共同展示了一款創新的AIBMS,將BMS提升到新的水平。該解決方案結合了基于模型的算法和AI,以及英飛凌的先進硬件,能夠以90%以上的準確率檢測鋰鍍層(LiP),并在壽命終止后檢測剩余使用壽命(RUL)。
在各種使用條件和整個電池壽命內,其充電狀態精度在約1%以內、健康狀態精度在約2%以內。利用PPU的AURIXTC4x的強大功能,實現邊緣機器學習和并行計算,準確的狀態估計可在不影響安全性的情況下實現最佳性能,可延長10%的續航里程和20%的電池壽命。部署在車輛上的先進診斷系統有助于立即檢測LiP和RUL預測,從而提高安全性、降低風險并減少停機時間,而無需依賴云。
博世也推出了基于AI的“電池鎖定”功能,用戶可以通過智能手機或自行車的顯示屏使電池失活,被盜時電池將毫無用處;“行駛距離控制”功能則通過博世ebikeflow應用程序,考慮系統重量、安裝的構成要素、路徑的高度、用戶的行駛習慣等多種因素,計算電池的預計行駛距離。
由特斯拉和松下公司共同創立的XingMobility也展示了其AI驅動的BMS,該系統的BCU提供電池性能預測,而CMU則執行多個測量點的電壓和溫度實時監測,以進行被動電池平衡。這有助于實現30%的能效提升,同時最大化電池壽命和系統性能。
此外,高通聯合電享科技展出了搭載高通驍龍AI芯片的全新一代電享HEMS。該系統融合了高通強大的AI算力與電享獨創的AI算法,通過“云邊協同”技術,實現對家庭能源流向的精準感知和設備的高效協同控制,助力用戶在節能和舒適之間找到完美平衡。
AIBMS的未來
在AI技術日新月異的今天,AI+BMS的組合有望成為未來市場中的主流,不單單只是用來管理電池。AI還可以加速電池材料的研發,提高材料的性能和穩定性。
例如SESAI的AIforScience平臺,通過AI算法加速新材料的開發。具體上AIforScience平臺通過映射小分子宇宙,預測每個分子的電子結構和特性。這一過程利用了NVIDIAHGXH100GPU集群,生成了一個全面的數據庫,為物理信息機器學習(ML)模型的構建、預訓練和微調提供了基礎。
該平臺構建了物理信息機器學習模型,這些模型能夠利用生成的數據庫進行訓練和優化。通過這些模型,SESAI能夠快速篩選出具有潛力的分子,進行進一步的實驗驗證。平臺還包括一個多模態大語言模型(LLM)和AI代理,訓練了一個700億參數的Llama3模型,使用約2000億個來自各種電池相關文本和文獻的標記。這大大擴展了SESAI的預測能力。
消息顯示,AIforScience平臺在短短兩個月內就取得了顯著成果,其模型生成的新溶劑分子將電池循環壽命提高了20%。如今SESAI擁有目前世界上最大、最準確的分子數據庫,并計劃在一年內將10^11個小分子的物理和化學性能計算出來。
此外,中國臺灣的行競科技所展示的AIBMS也可以看做未來的方案,這款產品主要有三個功能。包括實時監控,通過在電池系統中部署各類傳感器,如電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器等,實時采集電池的運行數據,包括電池的電壓、電流、溫度、充放電狀態等AI系統對這些數據進行快速處理和分析,及時掌握電池的工作狀態,一旦發現異常情況,可迅速發出警報。
可以精準控溫,結合其浸沒式冷卻技術,AIBMS能將電池溫度控制誤差不超過3%。系統可根據實時采集的溫度數據以及電池的工作狀態,智能調節冷卻系統的運行參數,確保電池始終處于最佳的工作溫度范圍內,避免因溫度過高或過低導致電池性能下降、壽命縮短或安全事故的發生。
能夠利用AI算法對電池的充放電過程進行優化管理,根據電池的剩余電量、健康狀態以及車輛或設備的使用需求,動態調整充放電電流和電壓,在保證電池正常供電的前提下,最大程度地降低能耗,提高能源利用效率,節省系統能耗高達30%。
由于借助AI的數據分析和預測能力,行競科技的AIBMS可將電池的生命周期延長至兩倍。系統能夠實時監測電池的健康狀態,提前預測電池的老化趨勢和潛在故障,通過優化充放電策略和及時進行維護保養,有效延緩電池的老化過程,延長電池的使用壽命。
小結
AI為電池管理帶來的變革不僅限于軟件層面的技術進步,還涉及到硬件設計上的創新,比如傳感器技術的進步使得獲取更高質量的數據成為可能,進而支持更復雜的AI模型訓練。隨著研究和技術的發展,可以預見未來會有更多先進的AI應用出現在BMS領域。
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