恩智浦針對電動汽車推出運用AI人工智慧驅動的雲端連接電源管理系統
Zeek玩家誌
2022-11-17 23:38:38
恩智浦半導體（NXP Semiconductors N.V.）宣佈全新開發的解決方案可透過S32G GoldBox車輛網路參考設計將其高壓電池管理系統（high-voltage battery management system；HVBMS）連接至雲端，以運用由AI人工智慧驅動的電池數位雙生（Digital Twin）模型。恩智浦透過Electra Vehicles, Inc的EVE-Ai 360度自適應控制（adaptive control）技術激發雲端數位雙生模型的潛在優勢，進而實現更佳的物理BMS實時預測和管理，強化電池效能，提升電池健康狀態高達12%，並支援包含電動汽車車隊管理等多種全新應用。恩智浦將在今年的慕尼黑電子展（electronica 2022）演示該解決方案。
產品重要性
電池仍然是EV電動汽車中最為昂貴的元件，由AI驅動的數位雙生雲端服務擁有巨大潛在優勢，可以改善對電池健康狀態（state of health；SOH）和充電狀態（state of charge；SOC）的估算，進而提高能效、延長使用壽命、降低成本。運行條件的改變可能導致電池健康狀態的持續變化，電池數位雙生模型可適應這種持續變化，並向BMS回饋資料更新，進而持續改進控制決策。
汽車廠商可以使用該技術來提供駕駛者洞察，例如剩餘里程或速度建議等。此外，自適應電池控制還可以改善電池效能，並安全地延長其使用壽命，為車廠降低保修成本。該技術的另個潛在應用是電動汽車車隊管理，可為車隊運營商提供重要的使用情況分析，例如車輛充電時間和電池預測診斷等。此外，擁有這些深度資訊，電池維護中心可以實現快速診斷，減少停機時間，電動汽車充電站營運商可有效最佳化充電服務，提高能源效率。
隨著電動汽車市場持續發展，重複使用電池的供應規模也必將增長。這些電池作為汽車電池已達「汽車壽命（automotive life）」終點，但其剩餘容量高達80%。如果能源儲存系統（energy storage systems；ESS）中的剩餘電池壽命（useful battery life；RUL）能用於家庭，屋主的能源開銷將有望降低。
更多詳情
AI驅動的電池數位雙生解決方案由恩智浦與Electra Vehicles, Inc.合作開發，方案中包含高精度的感測器、BMS的實時閉循環（closed-loop）控制以及與預測演算法相結合的網路連接，獨具效能優勢。解決方案包括三個要素，首先是恩智浦基於S32K3的HVBMS參考設計，提供高精度和高準確性，安全地延長電池使用壽命。精確測量電池的SOH和SOC可以充分發揮電池的潛力，並透過準確的診斷來提高行駛里程。
第二個要素是恩智浦基於S32G的車輛網路處理解決方案。恩智浦GoldBox可針對以雲端為基礎的資料驅動型汽車服務，提供安全的高效能運算能力和實時網路效能，以及安全的雲端連接。Electra Vehicles, Inc.是基於AI的車載電池控制、資料分析和設計的產業領導者。因此，數位雙生解決方案的第三個，也是最後一個要素是實施其EVE-Ai自適應數位雙生模型，並將其電氣化解決方案無縫連接至雲端。
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恩智浦半導體電池管理系統總監暨部門經理Andreas Schlapka博士表示：「恩智浦對數位雙生技術的貢獻包括對精確感測器資料的存取能力、BMS的實時閉循環（closed-loop）控制、高效能的車載處理能力、以及安全連接至雲端獲取服務和無線（over-the-air；OTA）更新。透過整合Electra的EVE-Ai架構，我們解決了實現數位雙生方案的兩大挑戰。這些是應對來自電氣化解決方案的巨量資料和處理不同使用案例的差異，前者需要清理和選擇適當的功能，後者需要選擇模型和自我調整訓練。」
Electra Vehicles, Inc.聯合創辦人暨執行長Fabrizio Martini表示：「Electra向來專注於使用軟體優先的方法來解決電動汽車電池產業最為迫切的里程、壽命和安全問題。如今我們有機會展示我們的核心AI電池自適應數位雙生技術，與恩智浦共同推動EVE-Ai技術發展。恩智浦無疑是實現此目標的絕佳合作夥伴。恩智浦提供頂尖的整合硬體，讓其成為BMS數位雙生和電氣化雲端連接技術的領導者。」
Electra的EVE-Ai架構可透過處理資料識別週期（時間序列），並提取電池和車輛層級的特徵資訊。其次，自適應單元建模系統技術可為特定的使用設定檔動態選擇最合適的模型。
NXP即將參加electronica 2022
恩智浦參加在慕尼黑舉行的electronica 2022（展區#C2 578），展示搭載Electra的EVE-Ai電動汽車透過雲端連接至AI驅動的電池數位雙生，人工智慧如何提升電動汽車電池效能。
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