Η Porsche Engineering αναπτύσσει ψηφιακό δίδυμο μπαταρίας υψηλής τάσης, για βελτιστοποίηση των μπαταριών των EV.
Οι μπαταρίες αποτελούν παρελκόμενα ιδιαίτερης σημασίας για τα ηλεκτρικά οχήματα, κυρίως εφόσον επηρεάζουν σημαντικά την υπολειμματική τους αξία. Ως εκ τούτου, οι κατασκευαστές αρχικού εξοπλισμού (ΚΑΕ) και οι προμηθευτές επιθυμούν να γνωρίζουν την διαδικασία γήρανσης των μπαταριών και των συστημάτων και τις επιπτώσεις της οδηγικής συμπεριφοράς/χειρισμού στη διάρκεια ζωής τους. Για τον σκοπό αυτόν, η Porsche Engineering αναπτύσσει ψηφιακό δίδυμο μπαταρίας υψηλής τάσης.
Πώς θα συμπεριφέρεται στο μέλλον ένα σύστημα για το οποίο δεν υπάρχει μακροχρόνιο ιστορικό; Η διαστημική υπηρεσία NASA αντιμετωπίζει το ερώτημα εδώ και δεκαετίες. Οι ανιχνευτικοί δορυφόροι τους εισέρχονται συχνά σε άγνωστα περιβάλλοντα, εξοπλισμένοι με την πλέον σύγχρονη τεχνολογία. Για καλύτερη αξιολόγηση του κύκλου ζωής ενός διαστημόπλοιου, οι ερευνητές της NASA ανέπτυξαν ένα «ψηφιακό δίδυμο» στις αρχές της δεκαετίας του 2000: Ακριβές αντίγραφο του πραγματικού αεροσκάφους ως μοντέλο στον υπολογιστή και στη συνέχεια προσομοίωση άγνωστων σεναρίων—δεκαετίες περιπλάνησης, για παράδειγμα.
Η Porsche Engineering ακολουθεί την ίδια προσέγγιση για βελτιστοποίηση της μπαταρίας υψηλής τάσης των ηλεκτρικών οχημάτων. «Πρέπει να κατανοήσουμε τη συμπεριφορά των κυψελών στο πεδίο μακροπρόθεσμα – χωρίς να διαθέτουμε την πολυετή εμπειρία του κινητήρα εσωτερικής καύσης», εξηγεί ο Joachim Schaper, Senior Manager AI και Big Data της Porsche Engineering. Το Ψηφιακό Δίδυμο Μπαταρίας θα δώσει μια ματιά στο μέλλον: Η ψηφιακή αναπαράσταση μπαταρίας λειτουργεί ακριβώς όπως η πρωτότυπη και παρέχει πληροφορίες για την διαδικασία γήρανσης. Μπορεί επίσης να χρησιμεύσει στη βελτίωση της διάρκειας ζωής και απόδοσης της μπαταρίας. Οι ειδικοί στην τεχνητή νοημοσύνη της Porsche Engineering Γερμανίας και της Τσεχίας εργάζονται πυρετωδώς για το Ψηφιακό Δίδυμο Μπαταρίας.
Με τις συνεχώς αυξανόμενες απαιτήσεις ανθεκτικότητας μπαταριών, κυρίως σε νομικό επίπεδο, το θέμα είναι ιδιαιτέρως επίκαιρο. Από τον Αύγουστο του τρέχοντος έτους, όποιος διαθέτει μπαταρίες στην Ευρωπαϊκή Ένωση οφείλει να παρέχει πληροφορίες σχετικά με την απόδοση και την ανθεκτικότητα βάσει του νέου κανονισμού της ΕΕ για τις μπαταρίες (BATT2). Η πολιτεία της Καλιφόρνια έχει ήδη θέσει ελάχιστα πρότυπα: Από το 2030, όλα τα νέα μοντέλα ηλεκτρικών οχημάτων πρέπει να μπορούν να καλύπτουν τουλάχιστον 80% της αρχικής τους αυτονομίας μετά από μια δεκαετία ή 241.000 χλμ., όπως ορίζεται από το Συμβούλιο Αέριων Πόρων της Καλιφόρνιας με τον κανονισμό «Advanced Clean Cars II» του Νοεμβρίου 2022. Παρόμοιος κανονισμός θα μπορούσε να ισχύει και στην ΕΕ στο μέλλον. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να μπορούν οι ΚΑΕ να παρέχουν ακριβείς πληροφορίες για την ανθεκτικότητα των μπαταριών οχημάτων.
Τα πρότυπα βασίζονται κυρίως σε εργαστηριακές δοκιμές με μεμονωμένες κυψέλες ή συστοιχίες κυψελών και η ικανότητά τους να προβλέπουν τη συμπεριφορά της μπαταρίας στην πράξη (στο όχημα) είναι περιορισμένη. Ως εκ τούτου, οι ειδικοί της Porsche Engineering χρησιμοποιούν πραγματικά δεδομένα πεδίου από οχήματα ή πάγκους δοκιμών στους οποίους δοκιμάζονται οι κυψέλες. Συμπληρώνονται με δεδομένα στόλου, υπό την προϋπόθεση ότι οι πελάτες συμμετέχουν σε πρόγραμμα ανταλλαγής δεδομένων.
