Bosch estende la durata delle batterie dei veicoli elettrici. La swarm intelligence basata su cloud aiuta le batterie a mantenere le proprie prestazioni più a lungo. Gli algoritmi intelligenti riconoscono i fattori di stress della batteria e ottimizzano il processo di ricarica

 

Lo stress fa invecchiare le batterie più velocemente. Quello che i genetisti hanno dimostrato molto tempo fa essere valido per il corpo umano, vale anche per le celle delle batterie dei veicoli elettrici. Più le batterie invecchiano, più diminuiscono prestazioni, capacità e autonomia del veicolo. Per fare in modo che le batterie durino di più, Bosch sta sviluppando nuovi servizi cloud che si affiancano ai singoli sistemi di gestione della batteria dei veicoli. “Bosch sta connettendo le batterie dei veicoli elettrici al cloud. I servizi basati su dati presenti nel cloud permettono di migliorare notevolmente la prestazione delle batterie e di estenderne la durata” ha dichiarato Markus Heyn, membro del Board of Management di Bosch. Le funzioni smart del software nel cloud analizzano continuamente lo stato della batteria e agiscono di conseguenza per rallentare l’invecchiamento delle celle. Questi interventi possono ridurre l’usura della batteria, il componente più costoso di un veicolo elettrico, fino addirittura al 20%. In questo caso, i dati in tempo reale raccolti dal veicolo e dall’ambiente circostante svolgono un ruolo chiave. I servizi cloud utilizzano questi dati per ottimizzare ogni singola ricarica e per fornire ai guidatori, mediante il quadro strumenti, consigli di guida personalizzati su come conservare la potenza della batteria. Bosch ha chiamato questo nuovo servizio “Batteria nel cloud” e il primo cliente è DiDi, fornitore leader cinese di servizi di mobilità. L’azienda sta equipaggiando un parco auto pilota con i servizi di Bosch per le batterie nella città di Xiamen.

Analisi precisa in tempo reale
Secondo gli esperti, la durata media delle attuali batterie agli ioni di litio è pari a 8-10 anni o 500-1.000 cicli di carica. Solitamente, i produttori di batterie garantiscono un chilometraggio compreso tra 100.000 e 160.000 chilometri. Ma la rapidità di ricarica, il numero elevato di cicli di ricarica, lo stile di guida eccessivamente sportivo e temperature estremamente alte o basse sono tutte fonti di stress, che contribuiscono ad accelerare il processo di invecchiamento delle batterie. I servizi Bosch basati su cloud sono ideati per riconoscere e contrastare queste cause di deterioramento. Tutti i dati rilevanti per la batteria, come ad esempio temperatura ambiente attuale e abitudini di ricarica, vengono trasmessi in tempo reale al cloud, dove vengono valutati da algoritmi di apprendimento automatico. Con questi servizi, Bosch non solo offre la possibilità di essere sempre a conoscenza dello stato attuale della batteria, ma per la prima volta consente di effettuare una previsione affidabile della durata residua e delle prestazioni della batteria stessa. Prima d’ora non era possibile prevedere con precisione quanto velocemente si sarebbe usurata la batteria di un veicolo elettrico. “Le batterie con potenza elevata e lunga durata renderanno più attuabile l’elettromobilità” ha affermato Heyn. Un’altra peculiarità delle funzioni del software smart è l’uso che fanno del principio di swarm: gli algoritmi utilizzati per l’analisi valutano i dati raccolti da un intero parco veicoli, non solo da singoli veicoli. La swarm intelligence è la chiave per identificare con maggior velocità più fattori di stress per le batterie dei veicoli.

Proteggere le celle dall’invecchiamento
Le nuove informazioni sullo stato della batteria consentono a Bosch di proteggerla dall’invecchiamento. Per fare un esempio: le batterie completamente cariche invecchiano più velocemente a temperature ambiente particolarmente alte o basse. I servizi cloud di Bosch garantiscono quindi che le batterie non si carichino al 100% quando fa troppo caldo o troppo freddo. Riducendo la carica della batteria di solo alcuni punti percentuali, la batteria è protetta dall’usura accidentale. I dati nel cloud aiutano anche a migliorare manutenzione e riparazione della batteria. Per esempio, è possibile informare il guidatore o l’operatore del parco veicoli non appena viene rilevato un errore o un difetto della batteria. In questo modo, diventa più probabile riuscire a riparare la batteria prima che questa si danneggi irrimediabilmente o smetta di funzionare all’improvviso. Infine, i servizi cloud ottimizzano anche il processo stesso di ricarica, che comporta il rischio che le celle della batteria perdano permanentemente una parte delle proprie prestazioni e capacità e costituisce uno degli ostacoli principali alla creazione del mercato di massa dell’elettromobilità. Il software smart nel cloud può calcolare una curva di carica per ogni processo di ricarica, indipendentemente dal luogo in cui viene effettuato. La batteria viene quindi ricaricata al livello ottimale, e ciò contribuisce a preservarne le celle. Alcune app già esistenti con timer di ricarica permettono ai guidatori soltanto di monitorare la durata del processo di ricarica, in modo che venga effettuata quando la richiesta di elettricità è bassa. La soluzione di Bosch invece va molto oltre, offrendo un processo di ricarica ideato appositamente come parte integrante dei nuovi servizi dell’azienda per le batterie. Questi servizi ottimizzano sia la ricarica veloce che quella lenta e controllano i livelli di elettricità e tensione durante il processo di ricarica, prolungando la durata della batteria.

Domande e risposte
Che differenza c’è tra i servizi cloud di Bosch e i sistemi tradizionali di gestione delle batterie?
I sistemi di gestione delle batterie attualmente integrati nei veicoli elettrici monitorano e gestiscono le celle delle batterie, garantendone il funzionamento e la ricarica uniforme. La durata e le prestazioni di una batteria dipendono da diversi fattori, come la frequenza con cui viene ricaricata e scaricata, il tipo di processo di ricarica utilizzato, lo stile di guida e fattori esterni, come la temperatura ambiente. È per questo che Bosch ha sviluppato servizi di cloud che affiancano i sistemi tradizionali di gestione delle batterie installati sui veicoli elettrici.

Perché Bosch sta sviluppando delle proprie strategie di ricarica?
Finora, nei veicoli elettrici sono stati programmati diversi processi di ricarica. In futuro Bosch offrirà ai produttori di auto strategie di ricarica innovative che completeranno i processi già disponibili. Per esempio, quando i guidatori vogliono ricaricare le batterie più velocemente, un processo di ricarica rapida riduce automaticamente il tempo necessario senza danneggiare la batteria. Un’altra strategia ottimizza il processo di ricarica standard, che può durare diverse ore ed è pensato per chi non ha fretta. Questo processo di Bosch è particolarmente delicato sulla batteria e ne migliora la capacità e la durata.

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