Uudet menetelmät akkujen virheiden tunnistamiseen

Tampereen yliopiston (TU Darmstadt) asiantuntijoiden mukaan litiumioniakkujen turvallinen käyttö niin sähköautos kuin paikallisissa varastointijärjestelmissä riippuu ratkaisevasti niiden kunnon valvonnasta ja varhaisesta vikaantumisen tunnistamisesta.

”“Yksittäisten akkusolujen viat voivat johtaa vakaviin ongelmiin, kuten tulipaloihin”, asiantuntijat korostavat automaatiotekniikan ja mekatroniikan instituutista.

Yhdessä Massachusetts Institute of Technology (MIT) -yliopiston tutkimusryhmän kanssa Darmstadtilaiset ovat kehittäneet uusia menetelmiä akkujen analysoimiseksi ja valvomiseksi koneoppimisen menetelmin.

Rekursiivisten Gauss-prosessien avulla tutkijat voivat havaita ajallisia ja käyttöön liittyviä muutoksia akkusoluissa. “Nämä rekursiiviset menetelmät voidaan soveltaa reaaliaikaisesti ja ne pystyvät käsittelemään suuria tietomääriä tehokkaasti, mikä mahdollistaa akkujärjestelmien jatkuvan online-valvonnan”, he selittävät.

Tutkimuksessaan tutkijat ovat käyttäneet ainutlaatuista tietoaineistoa: tutkimusyhteistyökumppani on toimittanut nimettömiä tietoja 28 akkujärjestelmästä, jotka on palautettu valmistajalle ongelmien takia. Tietoaineisto sisältää yli 133 miljoonaa tietoriviä 224 akkusolusta, ja se on yksi ensimmäisistä tämän tyyppisistä aineistoista, joka on julkaistu julkisesti, TU Darmstadt kertoo tiedotteessaan.

Viime aikoina julkaistut tulokset menetelmien kehittämisestä ja analyyseistä “Cell Reports Physical Science” -lehdessä artikkelissa “Gaussian process-based online health monitoring and fault analysis of lithium-ion battery systems from field data” vahvistavat, että usein vain yksi solu koko akkujärjestelmästä herättää huomiota ja vaikuttaa järjestelmään. Tämä tieto auttaa ymmärtämään, kuinka akut vanhenevat ja millaisissa olosuhteissa ne epäonnistuvat. Lisäksi menetelmät mahdollistavat akkujen jatkuvan valvonnan tulevaisuudessa, mikä parantaa turvallisuutta.