EV 배터리 충전 기술은 항상 충전 속도와 배터리 수명 사이의 적절한 균형을 찾아야 했습니다. 충전 속도가 너무 빠르면 배터리가 소모됩니다. 충전이 너무 느리면 누구도 기뻐하지 않습니다.
웰링턴 빅토리아 대학의 Meng Yuan 연구원과 스웨덴 Chalmers 공과 대학의 Changfu Zou 연구원은 심층 강화 학습이라는 AI 기술을 사용하여 이 오랜 문제를 해결했을 수 있으며 그 결과는 매우 고무적입니다.
IEEE Transactions on Transportation Electrification에 발표된 그들의 연구에서는 배터리의 장기적인 건강을 적극적으로 보호하면서 배터리를 빠르게 충전하는 방법을 학습하는 새로운 AI 충전 시스템을 소개합니다.
이 새로운 AI 기반 충전 시스템은 어떤 점이 다른가요?
이 시스템은 TD3라는 기계 학습 방법을 사용합니다. 이는 AI가 수천 번의 시뮬레이션된 충전 세션에서 시행착오를 통해 학습한다고 말하는 멋진 방법입니다. 차이점은 배터리 성능이 이미 얼마나 저하되었는지에 따라 충전 전략을 조정한다는 것입니다.
대부분의 기존 충전기는 고정된 루틴을 사용합니다. 최대 전력으로 시작하고 배터리가 용량에 도달하면 점점 줄어듭니다. 문제는 이 루틴은 배터리가 새 것인지, 아니면 수백 번의 충전 주기를 거쳤는지 상관하지 않는다는 것입니다.
새로운 AI 기반 충전 전략은 배터리 상태와 최대 안전 충전 전압 사이의 관계를 학습한 다음 해당 정보를 사용하여 실시간으로 더 현명한 결정을 내림으로써 이를 회피합니다.
배터리가 더 오래가나요?
실제 배터리 모델을 사용한 시뮬레이션에서 제안된 방법은 표준 충전 방법에 비해 배터리 수명을 거의 23% 연장하여 기존 충전 방식의 572회에 비해 703회 등가의 전체 사이클에 도달했습니다. 충전 시간도 80% 충전 시 약 24분으로 경쟁력을 유지했습니다.
팀은 Intel i5 프로세서와 NVIDIA RTX 3060 GPU를 갖춘 소비자급 데스크탑에서 전체 시스템을 교육했습니다. 연구원들이 지적했듯이 이는 “제안된 프레임워크가 전문적인 고성능 컴퓨팅 클러스터에 액세스할 필요 없이 널리 사용 가능한 하드웨어에서 효과적으로 훈련될 수 있음을 보여줍니다.”
아직 초기 단계이므로 이 방법은 시뮬레이션 외부에서 테스트해야 합니다. 그러나 지속된다면 더 스마트한 충전은 조용히 다음 EV의 가장 큰 업그레이드 중 하나가 될 수 있습니다.
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