L'Intelligenza Artificiale allunga la vita delle batterie

Una ricarica rapida più intelligente potrebbe diventare una delle prossime evoluzioni chiave per le auto elettriche. Un gruppo di ricercatori della Chalmers University of Technology ha sviluppato un nuovo software basato sull’intelligenza artificiale capace, secondo i primi test, di aumentare fino al 23% la durata delle batterie senza allungare i tempi di ricarica.

Lo studio nasce da un problema ben noto nel settore: le ricariche ad alta potenza generano temperature elevate e accelerano il deterioramento chimico degli accumulatori.

Un tema che continua a influenzare la percezione delle auto elettriche da parte degli automobilisti, soprattutto tra chi utilizza spesso le colonnine rapide durante i viaggi lunghi o non dispone di una wallbox domestica.

Una ricarica che si adatta alla batteria

Il progetto è stato sviluppato da Changfu Zou, professore presso il dipartimento di ingegneria elettrica della Chalmers University, insieme a Meng Yuan della Victoria University of Wellington. L’idea alla base del sistema è modificare in tempo reale la potenza di ricarica in base allo stato della batteria, tenendo conto sia del livello di carica sia dell’invecchiamento dell’accumulatore.

Oggi la maggior parte delle batterie agli ioni di litio utilizza il classico sistema CC-CV, cioè una prima fase a corrente costante seguita da una a tensione costante. Il nuovo software, invece, sfrutta il cosiddetto “reinforcement learning”, una tecnica di apprendimento automatico che permette all’intelligenza artificiale di ottimizzare progressivamente il processo attraverso simulazioni ed errori corretti nel tempo.

Secondo i ricercatori, questo approccio aiuterebbe a limitare il fenomeno del “lithium plating”, ovvero la formazione di depositi di litio sull’anodo durante le ricariche veloci. Un processo che riduce capacità, efficienza e, nei casi peggiori, può anche creare problemi di sicurezza interna alla batteria.

Changfu Zou (a destra) della Chalmers University e l’ex ricercatore della Chalmers Meng Yuan hanno sviluppato un software di ricarica particolarmente delicato per le batterie.

Foto di: Chalmers-Universität

Un aggiornamento software potrebbe bastare

Uno degli aspetti più interessanti dello studio riguarda l’applicazione pratica. Secondo il team di ricerca, infatti, questa strategia potrebbe essere implementata senza modifiche hardware, ma semplicemente attraverso un aggiornamento del software che gestisce la batteria dell’auto.

Il sistema dovrebbe comunque essere adattato ai diversi tipi di accumulatori presenti sul mercato, ma i ricercatori spiegano che il processo potrebbe essere accelerato grazie al cosiddetto “transfer learning”, cioè il riutilizzo delle conoscenze già sviluppate su batterie simili.

Per ora la tecnologia è stata testata soltanto in ambiente simulato su modelli digitali, ma il prossimo passo sarà la sperimentazione su batterie reali. Lo studio, intitolato “Lifelong Reinforcement Learning for Health-Aware Fast Charging of Lithium-Ion Batteries”, è stato pubblicato sulla rivista scientifica IEEE Transactions on Transportation Electrification.

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