ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுவதாவது, தழுவும் EV சார்ஜிங் மெதுவான நிறுத்தங்கள் இல்லாமல் பேட்டரி ஆயுளை நீட்டிக்கலாம்

ஹார்ட்வேர் தடையைத் தீர்க்கும் ஒரு சாப்ட்வேர் பதில்

மின்சார வாகன சார்ஜிங் வேகத்திற்கான ஒரு பந்தயமாக மாறியுள்ளது, ஆனால் அந்த பந்தயம் வேகமாகச் செல்லும் போதெல்லாம் கவனம் பேட்டரியின்மேல் அதிகரிக்கிறது. நீண்ட தூர பயன்பாட்டிற்கு EV-களை அதிக நடைமுறையாக்க DC fast charging அவசியமானது, ஆனால் மீண்டும் மீண்டும் நடைபெறும் அதிக-சக்தி சார்ஜிங் காலப்போக்கில் அழுத்தத்தை அதிகரிக்கலாம், குறிப்பாக pack-கள் பழையதாகும் போது. The Drive எடுத்துக்காட்டிய ஒரு புதிய ஆய்வு, மேலும் புத்திசாலியான சார்ஜிங் software இந்த சமநிலையின்மையை குறைக்கும் வழியை வழங்கலாம் என்று வாதிடுகிறது.

Chalmers University of Technology-யைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்கள், IEEE வெளியிட்ட ஒரு paper-ல், health-aware charging algorithm என்று அவர்கள் கூறும் ஒன்றை உருவாக்கினர். கருத்து நேரடியாகவும் முக்கியமானதுமாகும்: பேட்டரியின் ஆயுள் முழுவதும் ஒரே சார்ஜிங் நடத்தையைப் பயன்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, system பேட்டரியின் state of health-ஐப் படித்து, பேட்டரி முதிரும் போது charge profile-ஐ மாற்றுகிறது.

simulation-இல், இந்த அணுகுமுறை projected degradation-ஐ போதுமான அளவு குறைத்து, battery-யின் usable life-ஐ சுமார் 23% வரை நீட்டித்ததாகவும், charging time கிட்டத்தட்ட மாறாதபடி வைத்ததாகவும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர். இந்த இணைவு தான் இந்தப் பணியை குறிப்பிடத்தக்கதாக ஆக்குகிறது. EV owners, fleet operators, மற்றும் automakers அனைவரும் நீண்ட battery life-ஐ விரும்புகிறார்கள், ஆனால் கணிசமாக மெதுவான charging-இன் விலைக்கு அல்ல. இரண்டையும் காக்கும் ஒரு முறை வணிகரீதியாக முக்கியமானதாக இருக்கும்.

இந்த அணுகுமுறை எப்படி செயல்படுகிறது

அறிக்கை செய்யப்பட்ட system, battery monitoring system-இன் உடன் இணைந்து காலப்போக்கில் battery-யின் நிலையை கற்றுக்கொள்ளும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. அந்த மதிப்பீட்டின் அடிப்படையில், algorithm வேறுபட்ட voltage limits-ஐ அமைத்து charging behavior-ஐ மாற்றிக் கொள்ள முடியும். நடைமுறையில், இதன் பொருள் வயதான அல்லது அதிக அழுத்தமடைந்த battery-க்கு மென்மையான கையாளுதல் தேவைப்படும்போது charging-ஐ கட்டுப்படுத்தலாம், அதே சமயம் சூழ்நிலைகள் அனுமதிக்கும் போது வலுவான செயல்திறனும் வழங்கலாம்.

இந்த அணுகுமுறை, battery-யை நேரடியாக கண்காணிக்கும் dedicated sensors இல்லாமலும் செயல்பட முடியும் என்றும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர். இது முக்கியமானது, ஏனெனில் கூடுதல் sensing hardware சிக்கலையும் செலவையும் கூட்டுகிறது. தற்போதுள்ள monitoring data-இல் இருந்து software battery health குறித்து போதுமானதை ஊகிக்க முடிந்தால், அந்த முறையை production systems-இல் ஒருங்கிணைப்பதை கற்பனை செய்வது மிகவும் எளிதாகிறது.

சாதாரண charging-இலிருந்து இதன் வேறுபாடு இந்த ஆய்வின் கவர்ச்சிக்கு மையமாகிறது. ஒவ்வொரு battery-யையும் புதிய battery போல நடத்துவதற்குப் பதிலாக, aging என்பது எது பாதுகாப்பானது, எது திறமையானது என்பதை மாற்றுகிறது என்பதை algorithm உணர்வதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. கொள்கை ரீதியாக இது தெளிவாகத் தோன்றலாம், ஆனால் EV charging systems பெரும்பாலும் வேகம் மற்றும் standardization அடிப்படையில்தான் மதிப்பிடப்படுகின்றன, ஆண்டுகளாக பயன்பாட்டில் ஒரு தனிப்பட்ட pack-ன் நிலைக்கு அவை எவ்வளவு துல்லியமாகத் தழுவுகின்றன என்பதல்ல.

Simulation முடிவுகள்

அறிக்கையில் உள்ள எண்கள் கவனம் ஈர்க்கும் அளவிற்கு குறிப்பிட்டவை. paper-இன் படி, adaptive method-ஐ பயன்படுத்திய simulated battery, அதன் capacity 80% கீழே இறங்கும் முன் 703 charge and discharge cycles-ஐ கடந்து இருந்தது. constant-voltage method-இல் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட simulated battery அதே வரம்பைக் கடப்பதற்கு முன் 572 cycles மட்டுமே நீடித்தது.

அதற்கும் முக்கியமாக, charging times கிட்டத்தட்ட ஒன்றே: AI-guided method-க்கு 24.12 நிமிடங்கள், பாரம்பரிய method-க்கு 24.15 நிமிடங்கள். இந்த முடிவுகள் simulation-க்கு வெளியே நன்றாகப் பரவினால், charging problem-ஐப் புதிதாகப் பார்க்கும் மதிப்புள்ள மறுவடிவமைப்பைச் சுட்டிக்காட்டுகின்றன. தொழில் பலமுறை durability மற்றும் convenience-ஐ போட்டிப் முன்னுரிமைகளாகக் காட்டுகிறது. இந்த ஆய்வு, அந்த மோதலின் குறைந்தபட்சம் ஒரு பகுதி மெதுவான user experience-ஐ விட சிறந்த control logic மூலம் தீர்க்கப்படலாம் என்பதைச் சொல்கிறது.

Battery health management ஏன் முக்கியம்

Battery packs என்பது electric vehicle-இன் மிகச் செலவான மற்றும்ยุத்த ரீதியாக முக்கியமான கூறுகளில் ஒன்றாகவே உள்ளன. அவற்றின் health resale value, warranty exposure, fleet economics, மற்றும் consumer confidence-ஐ பாதிக்கிறது. battery முழுமையாக பழுதடையாவிட்டாலும் கூட, துரிதமான degradation பயனுள்ள range-ஐக் குறைத்து, வாகனத்தின் நீண்டகால ownership cost-ஐ உயர்த்தலாம்.

அதனால்தான் battery management software அமைதியான ஆனால் முக்கியமான போட்டிக் களம் ஆகிவிட்டது. மேம்பாடுகள் புதிய chemistries அல்லது பெரிய packs-இலிருந்தே மட்டுமல்ல வரவேண்டும். அவை தற்போதுள்ள hardware-ஐ பல ஆண்டுகள் முழுவதும் மேலும் புத்திசாலித்தனமாக செயல்படச் செய்யும் algorithms-இலிருந்தும் வரலாம். ஒரு EV, driver-ஐ charger-இல் அதிக நேரம் காத்திருக்கச் சொல்லாமல், battery capacity-யின் அதிகமான பகுதியை பாதுகாக்க முடிந்தால், அது தயாரிப்பு ஆயுளில் ஒரு efficiency gain-ஆகும்.

The Drive, பழைய batteries aggressive charging-ஐத் தாங்கும் திறன் குறைவாக இருப்பதையும் குறிப்பிடுகிறது. இதனால் EV fleet முதிரும்போது adaptive systems இன்னும் தொடர்புடையதாகின்றன. அதிக அளவிலான EV adoption-இன் முதல் அலை, இப்போது நடுவயதுக்கு நுழையும் வாகனங்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரித்துள்ளது. அந்த pack-களை நன்றாக நிர்வகிப்பது இனி புதிய models-க்கு மட்டும் design challenge அல்ல; ஏற்கனவே சாலையில் இருக்கும் மில்லியன் கணக்கான வாகனங்களுக்கான operational issue ஆக மாறிக் கொண்டிருக்கிறது.

ஆராய்ச்சியிலிருந்து deployment வரை

இந்தக் கட்டுரை நம்பிக்கை அளிக்கும் paper-இலிருந்து வணிகப் பொருளுக்கு மாறும் தாவலை மிகைப்படுத்துவதில்லை. Research results தானாகவே practical systems ஆக மாறுவதில்லை, மேலும் simulation outcomes இன்னும் engineering, certification, மற்றும் market realities-ஐ கடந்து செல்ல வேண்டும். அந்த எச்சரிக்கை நியாயமானது. பல battery innovations ஆய்வகத்தில் அல்லது model-இல் கவர்ச்சியாகத் தெரிந்து, பின்னர் செலவு, integration, அல்லது நிஜ உலக மாறுபாடு போன்ற கட்டுப்பாடுகளை எதிர்கொள்கின்றன.

ஆனாலும், திசை தெளிவாக உள்ளது. real time-இல் battery condition-ஐ கண்காணித்து charging behavior-ஐச் சரிப்படுத்தக்கூடிய software ஏற்கனவே practical use-க்கு நகர்ந்து கொண்டிருப்பதாக The Drive குறிப்பிடுகிறது, அது AI label-இன் கீழ் சந்தைப்படுத்தப்பட்டாலும் இல்லாவிட்டாலும். அதுவே மிக யதார்த்தமான takeaway ஆக இருக்கலாம். EV charging-இன் நீண்டகால வெற்றியாளர்கள் peak power numbers-ஐ மட்டும் மேலும் உயர்த்தும் நிறுவனங்கள் அல்ல, மாறாக charging-ஐ மேலும் adaptive, battery-aware service-ஆக மாற்றும் நிறுவனங்களாக இருக்கலாம்.

அந்த அர்த்தத்தில், Chalmers-இன் பணி போக்குவரத்து தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு விரிந்த மாற்றத்தைச் சுட்டிக்காட்டுகிறது. வாகனங்கள் இனி motors மற்றும் cells மட்டுமல்ல, அந்த கூறுகள் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்பதை வடிவமைக்கும் software layers-ஆலும் வரையறுக்கப்படுகின்றன. சிறந்த charging intelligence, புதிய battery chemistry அல்லது சாதனை அளவிலான charging speed போல தலைப்புச் செய்தியாக மாட்டாது. ஆனால் இது கணிசமான வசதிக் குறைவு இல்லாமல் நீண்ட battery life-ஐ வழங்குமானால், அது வெளிப்படையான ஒரு breakthrough-ஐ விட மதிப்புமிக்கதாக நிரூபிக்கலாம்.

• IEEE-யில் வெளியான இந்த ஆய்வு Chalmers University of Technology-யைச் சேர்ந்த ஆராய்ச்சியாளர்களிடமிருந்து வந்தது.
• health-aware algorithm, battery முதிரும் போது charging behavior-ஐத் தழுவுகிறது.
• simulation-இல் projected usable battery life சுமார் 23% அதிகரித்ததாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் தெரிவித்தனர்.
• simulation-இல் charging time கிட்டத்தட்ட மாறாதபடி இருந்தது.

இந்தக் கட்டுரை The Drive-இன் செய்திப்பதிவின் அடிப்படையில் அமைந்தது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.