de.wedoany.com-Bericht: Forscher der Technischen Hochschule Chalmers haben eine neuartige, auf künstlicher Intelligenz basierende Ladestrategie entwickelt, die die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien um etwa 23 % verlängern kann, ohne die Schnellladegeschwindigkeit zu beeinträchtigen. Dieses Ergebnis könnte durch ein Software-Update direkt in bestehende Batteriemanagementsysteme integriert werden, ohne dass Batteriematerialien ausgetauscht oder die Infrastruktur umgebaut werden muss.
Laut dem Forschungsteam beschleunigt der hohe Stromfluss bei herkömmlichen Schnellladungen interne Nebenreaktionen in der Batterie, was zu Lithium-Plating, Kapazitätsverlust und einer verkürzten Lebensdauer führt. Diese KI-Strategie nutzt einen Reinforcement-Learning-Algorithmus, der den Ladestrom dynamisch an den elektrochemischen Echtzeitzustand, den Ladezustand und den Gesundheitszustand der Batterie anpasst. So werden schädliche Reaktionen deutlich reduziert, während die Ladezeit nahezu den aktuellen Schnellladestandards entspricht. Meng Yuan, Assistenzprofessor an der Victoria University of Wellington, erklärte: „Wir zeigen, dass man die langfristige Batteriealterung deutlich reduzieren kann, bei einer Ladegeschwindigkeit, die in etwa gleich bleibt."
Die Testergebnisse zeigen, dass die Anzahl der äquivalenten Vollladezyklen um etwa 23 % anstieg, bevor die Batteriekapazität auf 80 % der ursprünglichen Leistung sank, während sich die Ladezeit nur um wenige Sekunden veränderte. Changfu Zou, Professor am Fachbereich Elektrotechnik der Technischen Hochschule Chalmers, betonte: „Unsere Forschung zeigt, dass eine intelligente Anpassung des Stroms während des Ladevorgangs unter Berücksichtigung der Veränderungen des elektrochemischen Zustands der Batterie deren Leistung und Lebensdauer maximieren kann."
Diese Technologie hat vielfältige Auswirkungen auf die Elektrofahrzeugindustrie, Flottenbetreiber und die Infrastrukturplanung. Eine längere Batterielebensdauer bedeutet geringere Garantiekosten, einen höheren Fahrzeugrestwert und eine effizientere Rohstoffnutzung. Für Taxi-, Logistik- und Industrietransportflotten, die auf Schnellladung angewiesen sind, werden die Batteriewechselkosten erheblich sinken. Gleichzeitig trägt die Vermeidung vorzeitiger Batterieverschrottung dazu bei, den Nachfragedruck auf kritische Mineralien wie Lithium, Kobalt und Nickel zu verringern.
Das Forschungsteam räumt ein, dass die Strategie noch an physischen Batteriesystemen validiert und für verschiedene Batteriechemien und Fahrzeugarchitekturen kalibriert werden muss. Die entsprechende Arbeit wurde in den „IEEE Transactions on Transportation Electrification" veröffentlicht.
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