盡管鋰離子電池長期以來一直是電動(dòng)汽車發(fā)展的重點(diǎn)，但電池老化和安全性等問題仍未完全了解。
這主要是因?yàn)槟壳暗碾姵毓芾硐到y(tǒng)從電池中獲取的信息很少，而且實(shí)時(shí)性較差。它們也無法在車輛運(yùn)行期間存儲或處理大量數(shù)據(jù)。
但是不要失去希望，因?yàn)閿?shù)字孿生技術(shù)實(shí)際上可能會改變游戲規(guī)則。
什么是數(shù)字孿生？
基本上，數(shù)字孿生是物理資產(chǎn)的虛擬模擬。
所以在我們的例子中，我們有一個(gè)EV電池和一個(gè)連接到它的物理副本的虛擬副本。
它是如何工作的？
簡而言之，將真正的電池與其雙胞胎連接起來的是數(shù)據(jù)和信息的傳輸。
數(shù)字孿生使用傳感器接收兩種類型的信息：
實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)
過去的使用數(shù)據(jù)
有了這些信息，虛擬模擬可以獲得電池變量的全方位表示：使用模式、環(huán)境條件、當(dāng)前性能、溫度、充電狀態(tài)等。
因此，數(shù)字孿生可以非常準(zhǔn)確地復(fù)制電池組內(nèi)部的狀況——換句話說，它可以模仿電池的行為。
不過，最值得注意的是，雙胞胎可以使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析歷史和實(shí)時(shí)電池?cái)?shù)據(jù)。這樣，它可以對電池組的運(yùn)行進(jìn)行預(yù)測，并計(jì)算可以反饋給電池管理系統(tǒng)的控制參數(shù)。
真實(shí)電池與其數(shù)字孿生體之間的信息流。圖片來源：COMSOL
有什么好處？
數(shù)字孿生是通過簡單的信息可用性和可訪問性獲得對電池的完全控制的關(guān)鍵。
首先，它可以發(fā)送回電池控制參數(shù)，使電池組的功能適應(yīng)電池狀態(tài)、駕駛員的駕駛情況以及當(dāng)前的操作和駕駛條件。
它還可以向電池組和駕駛員發(fā)送有關(guān)預(yù)計(jì)電池未來操作和行為的反饋。例如，如果溫度顯示過熱風(fēng)險(xiǎn)，它可能會發(fā)送限制制動(dòng)期間最大電流的參數(shù)。
因此，數(shù)字孿生提供了見解、建議和工具，不僅可以優(yōu)化電池行為和性能，還可以預(yù)測電池壽命和潛在故障。
技術(shù)真的應(yīng)用了嗎？
可以想象，數(shù)字孿生技術(shù)很可能成為電動(dòng)汽車電池的圣杯，因此確實(shí)有許多公司正在努力實(shí)施它。
迄今為止最令人驚訝的進(jìn)步是由電池分析公司Silver Power Systems(SPS)與帝國理工學(xué)院、倫敦電動(dòng)汽車公司(LEVC)合作領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)時(shí)電氣數(shù)字孿生操作平臺(REDTOP)項(xiàng)目，JSCA是位于康沃爾的Watt Electric Vehicle Company(WEVC)的研發(fā)部門。
這個(gè)為期9個(gè)月的項(xiàng)目收集了50輛LEVC TX增程出租車和一輛WEVC轎跑車電動(dòng)跑車的數(shù)據(jù)，它們總共行駛了500,000多公里。
每輛車都配備了SPS自己的數(shù)據(jù)收集設(shè)備，該設(shè)備與公司的基于云的軟件進(jìn)行空中通信。
收集到的數(shù)據(jù)隨后由該公司的EV-OPS電池管理平臺進(jìn)行分析，并由帝國理工學(xué)院的研究人員進(jìn)行處理。
9月，Silver Power Systems宣布該項(xiàng)目已成功創(chuàng)建“世界上最先進(jìn)的實(shí)際電動(dòng)汽車電池?cái)?shù)字孿生”，它不僅可以提供實(shí)時(shí)電池性能和健康狀況的準(zhǔn)確視圖，而且預(yù)測電池壽命的潛力。
下一步將是將該技術(shù)應(yīng)用于商用電動(dòng)汽車。
