由AI驅(qū)動(dòng)的電池管理系統(tǒng)數(shù)字孿生云端模型可提高電動(dòng)汽車的電池續(xù)航里程、能效、安全性和使用壽命，并預(yù)示著多種全新應(yīng)用的出現(xiàn)。

恩智浦半導(dǎo)體新開發(fā)的解決方案可通過S32G GoldBox汽車網(wǎng)絡(luò)參考設(shè)計(jì)將其高壓電池管理系統(tǒng) (HVBMS) 連接到云端，以利用由人工智能 (AI) 驅(qū)動(dòng)的電池?cái)?shù)字孿生模型。恩智浦通過Electra Vehicles, Inc的EVE-Ai 360度自適應(yīng)控制技術(shù)激發(fā)云端數(shù)字孿生模型的潛在優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)更優(yōu)物理BMS實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)和管理，提升電池性能，改善電池健康狀態(tài)（提升高達(dá)12%），并支持多種全新應(yīng)用（例如電動(dòng)汽車車隊(duì)管理）。恩智浦將在今年的慕尼黑電子展上演示該解決方案。

重要意義

電池仍然是電動(dòng)汽車 (EV) 中最為昂貴的組件，由AI驅(qū)動(dòng)的數(shù)字孿生云服務(wù)擁有巨大潛在優(yōu)勢(shì)，可以改善對(duì)電池健康狀態(tài) (SOH) 和充電狀態(tài) (SOC) 的估算，繼而提高能效、延長使用壽命、降低成本。運(yùn)行條件的變化可能導(dǎo)致電池健康狀態(tài)的持續(xù)變化，電池?cái)?shù)字孿生模型可適應(yīng)這種持續(xù)變化，并向BMS反饋數(shù)據(jù)更新，從而持續(xù)改進(jìn)控制決策。

汽車廠商可以使用該技術(shù)來提供駕駛員分析，例如剩余里程或速度建議等。除此之外，自適應(yīng)電池控制還可以改善電池的性能，并安全地延長其使用壽命，為車廠降低保修成本。該技術(shù)的另一個(gè)潛在應(yīng)用是電動(dòng)汽車車隊(duì)管理，可為車隊(duì)運(yùn)營商提供重要的使用情況分析，例如汽車充電時(shí)間和電池預(yù)測(cè)診斷等。此外，有了這些深度信息，電池維護(hù)中心可以實(shí)現(xiàn)快速診斷，減少停機(jī)時(shí)間，電動(dòng)汽車充電站運(yùn)營商可以有效地優(yōu)化充電服務(wù)，提高能源效率。

隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)不斷發(fā)展，重復(fù)利用電池的供應(yīng)規(guī)模也必將擴(kuò)大。這些電池作為汽車電池已經(jīng)達(dá)到壽命終點(diǎn)，但其剩余容量驚人，高達(dá)80%。如果能源存儲(chǔ)系統(tǒng) (ESS) 中的剩余電池壽命 (RUL) 能用于家庭，房主的能源開支將有望降低。

技術(shù)詳情

AI驅(qū)動(dòng)的電池?cái)?shù)字孿生解決方案由恩智浦與Electra Vehicles, Inc.合作開發(fā)，方案中包含高精度的傳感器、BMS的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制以及與預(yù)測(cè)算法相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)連接，獨(dú)具性能優(yōu)勢(shì)。解決方案包括三個(gè)要素：

• 其一是恩智浦基于S32K3的HVBMS參考設(shè)計(jì)，提供了高精度和高準(zhǔn)確性，安全地延長了電池的使用壽命。精確測(cè)量電池的SOH和SOC可以充分發(fā)揮電池的潛力，并通過準(zhǔn)確的診斷來提高行駛里程。

• 第二個(gè)要素是恩智浦基于S32G的汽車網(wǎng)絡(luò)處理解決方案。恩智浦GoldBox可為基于云的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型汽車服務(wù)提供安全的高性能計(jì)算能力和實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)性能，以及安全的云連接。

• Electra Vehicles, Inc.是基于AI的車載電池控制、數(shù)據(jù)分析和設(shè)計(jì)的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。數(shù)字孿生解決方案的第三個(gè)，也是最后一個(gè)要素是實(shí)施其EVE-Ai自適應(yīng)數(shù)字孿生模型，并將其電氣化解決方案無縫連接到云端。

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恩智浦半導(dǎo)體電池管理系統(tǒng)總監(jiān)兼部門經(jīng)理Andreas Schlapka博士表示：“恩智浦對(duì)數(shù)字孿生技術(shù)的貢獻(xiàn)包括對(duì)精確傳感器數(shù)據(jù)的訪問能力、BMS的實(shí)時(shí)閉環(huán)控制、高性能的車載處理能力以及安全連接到云端獲取服務(wù)和空中 (OTA) 更新。通過集成Electra的EVE-Ai架構(gòu)，我們解決了實(shí)現(xiàn)數(shù)字孿生方案的兩大挑戰(zhàn)，即處理來自電氣化解決方案的海量數(shù)據(jù)和處理不同用例的差異，前者需要清理和選擇適當(dāng)?shù)墓δ埽笳咝枰x擇模型和自適應(yīng)訓(xùn)練。”

Electra Vehicles, Inc.聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Fabrizio Martini表示：“一直以來，Electra專注于使用軟件優(yōu)先的方法來解決電動(dòng)汽車電池行業(yè)最為迫切的里程、壽命和安全問題。而如今，我們有機(jī)會(huì)展示我們的核心AI電池自適應(yīng)數(shù)字孿生技術(shù)，與恩智浦一同驅(qū)動(dòng)EVE-Ai技術(shù)發(fā)展。恩智浦無疑是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的完美合作伙伴。其位列前沿的集成硬件讓他們成為了BMS數(shù)字孿生和電氣化云連接技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。”

”

Electra的EVE-Ai架構(gòu)可通過處理數(shù)據(jù)識(shí)別周期（時(shí)間序列），并提取電池和汽車層級(jí)的特征信息。其次，自適應(yīng)單元建模系統(tǒng)技術(shù)可為特定的使用配置文件動(dòng)態(tài)選擇最合適的模型。

方案展示

恩智浦將在2022年慕尼黑電子展上展示當(dāng)通過云連接到由AI驅(qū)動(dòng)的電池?cái)?shù)字孿生模型時(shí)，搭載Electra EVE-Ai技術(shù)的電動(dòng)汽車如何利用AI來提升電動(dòng)汽車的電池性能。歡迎蒞臨恩智浦C2 578號(hào)展位了解詳情。

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