Обмежений запас ходу, довгі зупинки на заряджання та замало зарядних станцій досі відлякують багатьох водіїв від електромобілів. Європейський проєкт OPEVA об’єднав 35 партнерів із дев’яти країн, щоб розв’язати ці побоювання за допомогою штучного інтелекту, планування маршрутів доставки з урахуванням енергії та розумнішого керування батареєю, що стежить за кожним окремим елементом, – а наприкінці ти можеш перевірити, чи електромобіль підійде тобі замість бензинового авто.
Багато людей досі вагаються, чи купувати електромобіль. Причини відомі: страх, що батарея розрядиться до наступної зарядної станції (так звана тривога щодо запасу ходу), заряджання, яке триває значно довше, ніж візит на автозаправку, та зарядна інфраструктура, яка в багатьох місцях досі нерівномірна. Для компаній, що керують автопарками доставки, ці самі проблеми прямо означають втрачений час і гроші.
Проєкт OPEVA, що фінансується ЄС, поставив собі за мету усунути частину цих перешкод. Його завданням було зробити електромобілі надійнішими та енергоефективнішими як для окремих водіїв, так і для автопарків, поєднавши кращі програмне забезпечення та кращу апаратну частину батарей.
OPEVA, скорочено від OPtimization of Electric Vehicle Autonomy, тривав із січня 2023 року до кінця квітня 2026 року й отримав підтримку за дослідницькою програмою ЄС у сфері цифрових технологій, промисловості та космосу. Консорціум координувала французька компанія Pertimm, і він об’єднав 35 партнерів із дев’яти європейських країн.
За словами дослідника Pertimm Тома Діздаревича (Tom Dizdarevic), головна ідея полягала в тому, щоб перестати розглядати кожну проблему окремо. «Наша робота просуває маршрутизацію транспорту та інженерію батарей, відходячи від ізольованих рішень з однією метою й рухаючись до інтегрованих багатоцільових систем на основі штучного інтелекту, які ставлять енергію, безпеку та захист в центр ухвалення рішень», – пояснює він.
Значна частина роботи була зосереджена на доставці «останньої милі», тобто на завершальному відрізку шляху посилки до дверей клієнта. Ахмет Язиджи (Ahmet Yazici), професор ESOGU, вказує на слабке місце наявного програмного забезпечення: «Традиційні інструменти маршрутизації оптимізують лише одну ціль і ігнорують реалії експлуатації електромобілів – споживання енергії, обмежений запас ходу та поведінку під час заряджання».
Щоб це змінити, команда розробила KT9 – сервіс маршрутизації, що враховує енергію. Замість того щоб шукати лише найкоротший або найшвидший маршрут, він одночасно збалансовує чотири цілі:
В основі сервісу лежить адаптивний алгоритм пошуку у великих околах, поєднаний із симуляцією відпалу – методом, натхненним повільним охолодженням металів, який допомагає пошуку не застрягти на «достатньо хорошому» розв’язку. Система також враховує характеристики кожного автомобіля та зовнішні чинники. «Доставка останньої милі – один із найдорожчих, найзавантаженіших і найбільш викидомістких сегментів ланцюга постачання», – каже Язиджи. На його думку, енергоефективніша маршрутизація зменшує тривогу щодо запасу ходу, краще використовує автопарки та скорочує викиди саме в містах, де вони шкодять найбільше.
Другим стовпом OPEVA стала система керування батареєю (BMS) – електронний «мозок», що наглядає за акумуляторним блоком. Партнери розробили передові алгоритми оцінювання стану здоров’я та рівня заряду батареї, відмовостійке керування двигуном, оптичний і бездротовий зв’язок усередині автомобіля та засоби кібербезпеки, які захищають ці системи від атак.
Діно Хрвановіч (Dino Hrvanovic), старший дослідник ViF, підсумовує ефект: «Разом ці рішення покращують продуктивність, безпеку й надійність батареї електромобіля та довіру користувачів, водночас підтримуючи сталу мобільність».
Один із найтехнічніших результатів – блок керування елементами (CMU), розроблений разом із компанією Sensichips. Він здатний виконувати імпедансну спектроскопію – вимірювання, що розкриває внутрішній стан елемента батареї, – на окремих елементах, поки батарея працює, навіть у великих промислових батарейних модулях. «Наш CMU вперше дає змогу вимірювати імпедансну спектроскопію на рівні окремих елементів під час роботи батареї», – каже Роберто Сіммаріно (Roberto Simmarino), президент і генеральний директор Sensichips. За його словами, мета – використовувати батарею повною мірою й давати водієві надійну інформацію про залишковий ресурс і запас ходу.
Проєкт також створив моделі федеративного навчання та навчання з підкріпленням, які прогнозують стан батарей у цілому автопарку, демонстратор розумної 48-вольтової BMS і пасивні бездротові RFID-датчики, що стежать за температурою та деформацією.
Усі ці компоненти не залишилися на папері. OPEVA перевірила їх у дев’яти реальних демонстраторах, що дало партнерам змогу побачити, як алгоритми та пристрої поводяться поза лабораторією. «Завдяки нашому унікальному спільному підходу ми перетворили дослідницькі концепції на працюючі системи, випробувані в реальних умовах», – каже Діздаревич.
Для багатьох студентів перше авто ще за кілька років, але цілком може бути електричним – а посилки, які вони замовляють онлайн, дедалі частіше доставляють електричні фургони. Проєкти на кшталт OPEVA показують, що страх розрядженої батареї долають не лише більшою кількістю зарядних станцій, а й розумнішим програмним забезпеченням і датчиками. Вони також показують, де є цікаві кар’єрні можливості: електромобільність, інформатика та штучний інтелект, інженерія керування та логістика сходяться саме в цій галузі. Докладніше можна прочитати в статті CORDIS про проєкт.
OPEVA підійшла до головних побоювань водіїв електромобілів із двох боків. На дорозі сервіс KT9 планує маршрути доставки, що збалансовують відстань, час, енергію та пунктуальність. Усередині автомобіля нові алгоритми керування батареєю, вимірювання на рівні елементів і бездротові датчики дають чіткішу картину стану батареї та запасу ходу. Випробувані в дев’яти демонстраторах, ці рішення наближають надійнішу та ефективнішу електромобільність.
Джерело: CORDIS, Європейська комісія.
5 запитань · одна хвилина
English
Čeština
Deutsch
Español
Français
Magyar
Italiano
Polski
Português
Русский
Slovenčina
Türkçe
Українська
العربية
中文