Développement d'une technologie d'IA basée sur l'informatique en nuage pour des batteries plus sûres et plus durables
Collaboration entre l'Université technologique de Nanyang et Durapower
Des scientifiques de l'université technologique de Nanyang à Singapour (NTU Singapore) et de Durapower Technology Singapore Pte Ltd ont mis au point une technologie basée sur l'informatique dématérialisée qui permet d'améliorer considérablement la durée de vie et la sécurité des batteries lithium-ion.
Hung Dinh Nguyen, professeur adjoint à la NTU (à gauche), et Kelvin Lim, PDG de Durapower (à droite), dans le banc d'essai de la solution de stockage d'énergie de la taille d'un conteneur, qui contient des batteries Li-ion DuraPower. Le professeur Hung tient un ordinateur portable montrant la plateforme d'IA basée sur le cloud développée conjointement par NTU et Durapower pour prédire les performances des batteries, prolonger la durée de vie des batteries Li-ion et réduire le risque d'incendie.
NTU Singapore
Alors que la transition mondiale vers les énergies renouvelables et les véhicules électriques (VE) s'accélère, la demande de batteries efficaces, sûres et durables est devenue une préoccupation pressante. De même, avec l'essor de l'informatique en nuage, la demande de systèmes de stockage d'énergie pour les centres de données a augmenté.
Alimentée par l'internet des objets (IoT) et l'intelligence artificielle (IA), cette nouvelle solution peut aider les entreprises et les centres de données à réduire les risques associés aux batteries lithium-ion, notamment les risques d'incendie potentiels, en particulier dans les climats chauds et humides comme celui de Singapour.
Dirigé par Hung Dinh Nguyen, professeur adjoint à la NTU, et Kelvin Lim, PDG de Durapower, ce projet de recherche est soutenu par l'Autorité du marché de l'énergie (EMA) et la Fondation nationale pour la recherche de Singapour (NRF), dans le cadre du plan de recherche, d'innovation et d'entreprise (RIE) 2020.
Au cours des quatre dernières années, l'équipe conjointe a mis au point un système de gestion des incendies et des explosions (FXMS) qui utilise la technologie du jumeau numérique - où une réplique virtuelle d'une batterie réelle est créée pour refléter celle de la vie réelle - offrant une surveillance en temps réel de haute précision, ainsi que des prévisions de l'état de la batterie jusqu'à cinq ans.
Le FXMS peut assurer un suivi régulier des batteries susceptibles de tomber en panne et prédire le moment opportun pour les remplacer, avec une précision pouvant atteindre 95 %, jusqu'à plus de six mois à l'avance. Il est actuellement testé dans une solution de stockage d'énergie de la taille d'un conteneur sur le campus intelligent de la NTU.
L'équipe estime que sa technologie en instance de brevet peut contribuer à prolonger la durée de vie des batteries lithium-ion de plus de 50 %, réduisant ainsi considérablement les émissions de carbone grâce à la réduction des déchets des batteries, dont la fabrication nécessite beaucoup de ressources et d'énergie.
Le professeur adjoint Hung Dinh Nguyen, directeur du groupe de travail sur l'intégration des énergies renouvelables et les micro-réseaux à l'Institut de recherche sur l'énergie de NTU (ERI@N), explique : "Notre principal objectif est d'améliorer la sécurité et l'efficacité des systèmes de stockage d'énergie à grande échelle et des véhicules électriques, car une seule cellule défectueuse peut déclencher un incendie chimique qui est extrêmement difficile à éteindre. Comme notre technologie est basée sur l'informatique dématérialisée, elle est évolutive et peut facilement être adaptée aux appareils électroniques grand public tels que les appareils de mobilité, les ordinateurs portables et les téléphones mobiles, ce qui permet aux batteries de durer plus longtemps et, à long terme, de réduire les déchets électroniques et l'empreinte carbone", a déclaré le directeur général du groupe Durapower.
Le directeur général du groupe Durapower, M. Kelvin Lim, a déclaré : "Avec le mandat mondial pour la durabilité, la mobilité intelligente et un avenir neutre en carbone, nous assistons à une adoption généralisée des systèmes de stockage d'énergie et à l'adoption des véhicules électriques. Le développement d'une plateforme logicielle personnalisable telle que FXMS renforce les efforts visant à mettre en place une infrastructure numérique robuste et complète basée sur l'apprentissage automatique et l'intelligence artificielle afin de saisir l'utilisation de plus en plus complexe des batteries et de l'énergie sur le marché des véhicules électriques. Les résultats de cette initiative conjointe avec l'EMA, NTU et Durapower sur FXMS permettront de prendre de meilleures décisions basées sur les données et l'analyse, facilitant la santé, la performance et la longévité optimales des batteries."
Le professeur Lam Khin Yong, vice-président de la NTU (industrie), a déclaré que la collaboration entre la NTU et Durapower montre comment les nouvelles technologies de l'économie verte peuvent être mises au point grâce à un partenariat solide entre le monde universitaire et l'industrie, soutenu par le gouvernement de Singapour.
"La NTU a de solides antécédents en matière de collaboration avec des acteurs industriels de premier plan, afin de mettre au point des innovations susceptibles de relever les principaux défis de leur secteur. En combinant notre expertise approfondie dans des domaines tels que la durabilité, la technologie des batteries et les technologies de pointe comme l'IdO et l'IA, avec les connaissances et l'expérience industrielles de Durapower, nous pouvons accélérer l'innovation et stimuler la compétitivité de nos PME locales à l'échelle mondiale dans des secteurs en plein essor tels que les VE et les systèmes de stockage de l'énergie."
Les jumeaux numériques, qui sont des répliques virtuelles d'installations ou d'objets dans le monde réel, constituent un développement essentiel dans l'industrie des infocoms, car ils permettent une prise de décision plus efficace et plus sûre grâce aux recommandations de l'IA. Il s'agit également d'un domaine de recherche fortement soutenu par le plan stratégique 2025 de la NTU, dans le cadre de son initiative Innovation & Entrepreneuriat lancée au début de cette année.
Dans le cas des grands systèmes de stockage par batterie, tels que ceux utilisés pour les réseaux d'énergie renouvelable ou les centres de données, le jumeau numérique permet de gérer directement les batteries, par exemple en réacheminant la charge électrique pour prolonger la durée de vie des batteries les plus faibles ou en interrompant temporairement l'utilisation d'un bloc de batteries jusqu'à ce qu'il puisse être remplacé.
Lorsque les batteries vieillissent, comme celles des véhicules électriques, elles sont couramment utilisées pour des applications de seconde vie telles que le stockage de l'énergie et sont finalement recyclées en nouvelles batteries lithium-ion. L'ERI@N développe actuellement des solutions pour tous les aspects du stockage des batteries, depuis les systèmes de gestion des batteries jusqu'à leur fabrication.
L'équipe de la NTU travaillera en étroite collaboration avec Durapower pour tester sa solution sur des centres de données plus importants et pour l'adapter à différentes applications et systèmes de batteries.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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