Während der Einsatz von Künstlicher Intelligenz in Elektroautos rasant zunimmt, beschränkt sich die Technologie nicht mehr nur auf autonomes Fahren oder Sprachassistenten. Ein neues System, das von Forschern der Technischen Hochschule Chalmers in Schweden entwickelt wurde, zeigt, dass KI die Lebensdauer von Elektroauto-Batterien erheblich verlängern kann.
Akkulaufzeit mit KI um 23 % verlängert
Das Forschungsteam hat eine KI-basierte Lademethode entwickelt, die den Strom beim Schnellladen optimiert. Die Forscher geben an, dass dieses System die Lebensdauer der Batterie um etwa 23 Prozent verlängern kann.
Dieser Anstieg stellt einen sehr wichtigen Gewinn für Nutzer von Elektrofahrzeugen dar. Einigen Schätzungen zufolge hält eine Tesla-Batterie je nach Nutzung beispielsweise zwischen 480.000 und 800.000 Kilometern. Eine Verbesserung um 23 Prozent könnte im niedrigen Szenario etwa 112.000 Kilometer und im hohen Szenario über 185.000 Kilometer zusätzliche Nutzungsdauer bieten.
Die Autoren der Studie, Meng Yuan und Changfu Zou, weisen darauf hin, dass die von ihnen entwickelte Methode "die erste klare Formulierung des lebenslangen Schnellladeproblems" sei. Dank der in der Studie verwendeten Methode wurde angegeben, dass die Batterielebensdauer 703 äquivalente volle Ladezyklen erreichte, was eine Verbesserung von 22,9 Prozent im Vergleich zu Standardmethoden darstellt.
Wie schützt die KI die Batterie?
Obwohl moderne Elektroauto-Batterien für eine jahrelange Nutzung ausgelegt sind, kann häufiges Schnellladen dazu führen, dass die Batterie schneller altert. Insbesondere Effekte wie das "Lithium-Plating", das beim Hochleistungs-Gleichstromladen (DC) auftritt, beschleunigen den Verschleiß der Zellen.
Um dieses Problem zu lösen, hat das Chalmers-Team die Technik des verstärkenden Lernens (Reinforcement Learning) in das Batteriemanagementsystem (BMS) integriert. Das System analysiert die Chemie und den Gesundheitszustand der Batterie und passt den Strom beim Schnellladen dynamisch an. Wenn die Batterie altert, optimiert die KI die Spannungspegel, um die Belastung von Komponenten wie Anode, Kathode und Elektrolyt zu verringern. Auf diese Weise bleibt das Schnellladen erhalten und der Verschleiß wird auf ein Minimum reduziert. Die Forscher betonen zudem, dass diese Methode funktioniert, ohne die Ladegeschwindigkeit zu verringern. Das System geht also keine Kompromisse bei der Benutzererfahrung ein, um eine längere Akkulaufzeit zu gewährleisten.
Es muss jedoch angemerkt werden, dass die Forschung derzeit unter Laborbedingungen durchgeführt wird. Ob die Technologie unter realen Bedingungen den gleichen Erfolg zeigen wird, ist noch unbekannt. Im Erfolgsfall wird das System sicherlich der Entwicklung von Elektrofahrzeugen zugutekommen.
