Obmedzený dojazd, dlhé zastávky na nabíjanie a príliš málo nabíjacích staníc stále odrádzajú mnohých vodičov od elektromobilov. Európsky projekt OPEVA spojil 35 partnerov z deviatich krajín, aby tieto obavy riešil pomocou umelej inteligencie, plánovania trás rozvozu podľa spotreby energie a múdrejšej správy batérií, ktorá sleduje každý jednotlivý článok – a na konci si môžeš overiť, či je pre teba elektromobil to pravé namiesto benzínového auta.
Mnoho ľudí sa stále zdráha kúpiť elektrické vozidlo. Dôvody sú známe: strach, že batéria dôjde skôr ako nabíjačka (takzvaný strach z dojazdu), doba nabíjania oveľa dlhšia než návšteva čerpacej stanice a nabíjacia infraštruktúra, ktorá je na mnohých miestach stále riedka. Pre firmy s rozvozovými flotilami sa tie isté problémy priamo premietajú do strateného času a peňazí.
Projekt OPEVA financovaný z prostriedkov EÚ si dal za cieľ odstrániť časť týchto prekážok. Chcel, aby boli elektrické vozidlá spoľahlivejšie a energeticky úspornejšie, a to pre jednotlivých vodičov, aj pre flotily, vďaka spojeniu lepšieho softvéru s lepším hardvérom batérií.
OPEVA, skratka z anglického OPtimization of Electric Vehicle Autonomy, trvala od januára 2023 do konca apríla 2026 a bola podporená z výskumného programu EÚ v oblasti digitalizácie, priemyslu a vesmíru. Konzorcium koordinovala francúzska spoločnosť Pertimm a združovalo 35 partnerov z deviatich európskych krajín.
Podľa výskumníka spoločnosti Pertimm Toma Dizdarevica bol kľúčovým nápadom prestať riešiť každý problém osobitne. „Naša práca posúva plánovanie trás a konštrukciu batérií tým, že opúšťa izolované riešenia zamerané na jediný cieľ a smeruje k integrovaným, viaccieľovým systémom riadeným umelou inteligenciou, ktoré držia energiu, bezpečnosť a ochranu v centre rozhodovania,“ vysvetľuje.
Veľká časť práce sa sústredila na doručovanie na poslednej míli, teda záverečný úsek cesty zásielky ku dverám zákazníka. Ahmet Yazici, profesor na univerzite ESOGU, upozorňuje na slabinu súčasného softvéru: „Tradičné plánovače trás optimalizujú jediný cieľ a ignorujú reálie prevádzky elektromobilov – spotrebu energie, obmedzený dojazd a spôsob nabíjania.“
Aby to zmenil, vyvinul tím KT9, službu na plánovanie trás s ohľadom na energiu. Nehľadá len najkratšiu alebo najrýchlejšiu trasu, ale vyvažuje súčasne štyri ciele:
Službu poháňa algoritmus adaptívneho prehľadávania veľkých okolí v kombinácii so simulovaným žíhaním, metódou inšpirovanou pomalým chladnutím kovov, ktorá pomáha vyhľadávaniu nezostať uviaznuté pri riešení, ktoré je len „dosť dobré“. Systém zohľadňuje aj vlastnosti každého vozidla a vonkajšie vplyvy. „Doručovanie na poslednej míli patrí k najnákladnejším, najpreťaženejším a emisne najnáročnejším častiam dodávateľského reťazca,“ hovorí Yazici. Podľa neho energeticky úspornejšie plánovanie trás znižuje strach z dojazdu, lepšie využíva flotily a znižuje emisie práve v mestách, kde škodia najviac.
Druhým pilierom projektu OPEVA bol systém správy batérie (BMS), elektronický „mozog“, ktorý dohliada na celý akumulátor. Partneri vyvinuli pokročilé algoritmy na odhad stavu zdravia a stavu nabitia batérie, riadenie motora odolné voči poruchám, optickú a bezdrôtovú komunikáciu vo vnútri vozidla a prvky kybernetickej bezpečnosti, ktoré tieto systémy chránia pred útokmi.
Dino Hrvanovic, vedúci výskumník v spoločnosti ViF, zhŕňa prínos: „Tieto riešenia spoločne zlepšujú výkon, bezpečnosť a spoľahlivosť batérií elektromobilov aj dôveru používateľov a zároveň podporujú udržateľnú mobilitu.“
Jedným z najodbornejších výsledkov je jednotka na správu článkov (CMU) vyvinutá so spoločnosťou Sensichips. Dokáže vykonávať impedančnú spektroskopiu, teda meranie, ktoré odhalí vnútorný stav batériového článku, na jednotlivých článkoch priamo počas prevádzky batérie, a to aj vo veľkých priemyselných batériových moduloch. „Naša CMU prvýkrát umožňuje merať impedančnú spektroskopiu na úrovni jednotlivých článkov, zatiaľ čo je batéria v prevádzke,“ hovorí Roberto Simmarino, prezident a výkonný riaditeľ spoločnosti Sensichips. Cieľom je podľa neho využiť batériu naplno a dať vodičovi spoľahlivé informácie o zostávajúcej životnosti a dojazde.
Projekt priniesol aj modely federatívneho a posilňovaného učenia, ktoré predpovedajú zdravie batérií naprieč celou flotilou, demonštrátor múdreho 48 V systému BMS a pasívne bezdrôtové senzory RFID, ktoré sledujú teplotu a mechanické namáhanie.
Všetky tieto súčasti nezostali len na papieri. OPEVA ich overila v deviatich reálnych demonštrátoroch, vďaka ktorým partneri videli, ako sa algoritmy a zariadenia správajú mimo laboratória. „Vďaka nášmu jedinečnému spoločnému prístupu sme premenili výskumné koncepty na fungujúce systémy overené v praxi,“ hovorí Dizdarevic.
Pre mnohých študentov je prvé auto ešte pár rokov ďaleko, ale celkom dobre môže byť elektrické – a balíky, ktoré si objednávajú online, im čoraz častejšie vozia elektrické dodávky. Projekty ako OPEVA ukazujú, že strach z vybitej batérie sa rieši nielen väčším počtom nabíjačiek, ale aj múdrejším softvérom a senzormi. Ukazujú aj to, kde sú zaujímavé kariérne možnosti: elektromobilita, informatika a umelá inteligencia, riadiaca technika a logistika sa v tomto odbore stretávajú. Ďalšie podrobnosti nájdeš v článku CORDIS o projekte.
OPEVA riešila hlavné obavy vodičov elektromobilov z dvoch strán. Na ceste služba KT9 plánuje rozvozové trasy tak, aby vyvažovali vzdialenosť, čas, energiu a dochvíľnosť. Vo vnútri vozidla dávajú nové algoritmy správy batérie, merania na úrovni článkov a bezdrôtové senzory jasnejší obraz o zdraví batérie a dojazde. Vďaka overeniu v deviatich demonštrátoroch sú tieto riešenia o krok bližšie k spoľahlivejšej a efektívnejšej elektromobilite.
Zdroj: CORDIS, Európska komisia.
5 otázok · jedna minúta
English
Čeština
Deutsch
Español
Français
Magyar
Italiano
Polski
Português
Русский
Slovenčina
Türkçe
Українська
العربية
中文