Chalmersin teknillisen korkeakoulun tutkijat ovat kehittäneet AI-pohjaisen pikalatausmenetelmän, joka mukautuu akun ikään ja kuntoon reaaliajassa. Simulaatioissa menetelmä pidensi litiumioniakun käyttöikää lähes neljänneksellä ilman käytännössä lainkaan pidempää latausaikaa.
Sähköautojen pikalataus rasittaa akkua erityisesti akun vanhetessa, mutta nykyiset latausalgoritmit kohtelevat akkua käytännössä samalla tavalla sen koko elinkaaren ajan. Göteborgilaistutkijoiden mukaan juuri tämä on ongelma, johon heidän uusi AI-pohjainen latausstrategiansa puuttuu.
Tutkimuksessa käytettiin vahvistusoppimiseen perustuvaa mallia, joka säätää latausvirtaa akun varaustason ja terveydentilan perusteella. Menetelmä pyrkii minimoimaan akun kemiallista rasitusta samalla kun latausaika pidetään lähes ennallaan. Tutkijoiden mukaan akun käyttöikä kasvoi simulaatioissa noin 23 prosenttia verrattuna nykyisiin standardimenetelmiin.
Keskeinen ongelma nopeassa latauksessa on ns. litiumplatoituminen. Siinä metallista litiumia kertyy elektrodin pinnalle sen sijaan, että se sitoutuisi normaalisti akun rakenteeseen. Ilmiö heikentää kapasiteettia ja voi pahimmillaan kasvattaa oikosulun riskiä. Riskin tiedetään kasvavan akun ikääntyessä, mutta useimmat nykyiset latausprofiilit eivät huomioi tätä dynaamisesti.
Tutkijoiden mukaan AI-malli oppi tasapainottamaan kaksi ristiriitaista tavoitetta eli lyhyen latausajan ja mahdollisimman vähäisen kulumisen. Käytännössä latausstrategia säätää virtaa eri tilanteissa aggressiivisemmin tai varovaisemmin sen mukaan, miten akku käyttäytyy.
Tulokset ovat kiinnostavia erityisesti hyötyajoneuvoissa, takseissa ja raskaassa liikenteessä, joissa pikalatausta käytetään jatkuvasti. Myös autonvalmistajille pidempi käyttöikä voisi tarkoittaa pienempiä takuukustannuksia ja parempaa jälleenmyyntiarvoa.
Tutkimus on kuitenkin vielä simulaatiotasolla. Malli opetettiin yhdellä yleisesti käytetyllä akkukemialla, eikä tutkimuksessa vielä osoitettu, miten hyvin menetelmä toimii eri kennotyypeillä tai todellisissa käyttöolosuhteissa. Tutkijat arvioivat, että käyttöönotto voisi silti onnistua pitkälti ohjelmistopäivityksillä nykyisiin akunhallintajärjestelmiin.
