La salute e la sicurezza delle batterie, il componente più costoso dei veicoli elettrici, dipendono largamente dal loro profilo di utilizzo e dalle condizioni ambientali. Dati precisi sulla batteria sono cruciali per determinarne lo stato di salute (SOH) e la vita utile residua (RUL).
Altrettanto importante dei dati grezzi sulla batteria stessa, un framework di dati sulla batteria sicuro e trasparente che permetta uno scambio di dati senza intoppi può portare benefici significativi a vari partecipanti nell’ecosistema dei veicoli elettrici. Il framework di dati sulla batteria è anche un componente chiave del nuovo regolamento europeo sulle batterie entrato recentemente in vigore. Il nuovo regolamento stabilisce i quadri legali per i dati sulle batterie al fine di rendere le batterie sostenibili lungo tutto il loro ciclo di vita.
Anche in India, uno dei principali fattori che influenzerà la penetrazione dei veicoli elettrici sarà l’accessibilità facile a finanziamenti convenienti per questi veicoli. Anche qui, un solido framework di dati sulla batteria può svolgere un ruolo cruciale. La Figura 1 illustra i benefici selezionati di un framework di dati sulla batteria sicuro e trasparente per i partecipanti chiave.
Un framework di dati sulla batteria sicuro e trasparente aiuterebbe anche a ridurre i rischi patrimoniali, aprendo l’accesso a capitali più economici sotto forma di obbligazioni verdi internazionali, contribuendo ad aumentare gli interessi per i finanziatori. Un clone digitale della batteria basato su un framework di dati sulla batteria sicuro e trasparente aiuterebbe ad aumentare il valore residuo della batteria alla fine della sua prima vita. Costi di finanziamento inferiori ridurranno gli oneri EMI per gli operatori di flotte, aumentando le vendite e la penetrazione dei veicoli elettrici. Il risultato finale sarà un mercato significativamente più ampio per i finanziatori e, naturalmente, contribuirà a raggiungere una decarbonizzazione più rapida dei trasporti in India. La Figura 2 visualizza i benefici per i finanziatori e gli operatori di flotte derivanti dall’arricchimento dell’e-2W/3W attraverso la trasparenza dei dati e un clone digitale della batteria.
La sfida più grande nel modello attuale è la mancanza di accesso ai dati sulla batteria per attori chiave come i finanziatori e i riciclatori. Anche se alcuni attori hanno accesso ai dati, la qualità stessa dei dati lascia molto a desiderare. La mancanza di trasparenza e la mancanza di mezzi per verificare l’integrità dei dati limitano la fiducia nei dati attualmente accumulati. Inoltre, si presentano preoccupazioni riguardo la proprietà dei dati e la privacy.
Attualmente, mentre i metodi ad hoc di caricamento dei dati sulla batteria sul cloud possono soddisfare esigenze immediate, è arrivato il momento di un framework di dati sulla batteria sicuro e trasparente che possa accelerare l’adozione dei veicoli elettrici.
Le sezioni seguenti discutono in modo più dettagliato le sfide chiave e le possibili soluzioni.
Sicurezza della Batteria
Considerando il loro alto valore, i dati sulla batteria dovrebbero essere trattati come “beni” che devono essere protetti da attacchi informatici. Un design efficace e sicuro di un framework di dati inizia con un’analisi delle minacce e una valutazione del rischio (TARA), che identificano le vulnerabilità chiave agli attacchi informatici. Contromisure appropriate possono poi essere implementate per ridurre i rischi di sicurezza. La Figura 4 presenta un TARA di base nel contesto del framework di dati attuale sulla batteria.
Misurazione dell’Accuratezza della Tensione delle Celle
La misurazione accurata della tensione delle celle è cruciale poiché influisce sull’effettiva stima dei parametri di salute della batteria come Stato di Carica (SoC) e Stato di Salute (SoH). L’accuratezza della misurazione della tensione delle celle dipende dal controller della cella di batteria o dall’interfaccia front-end analogica (AFE) utilizzata nel Sistema di Gestione della Batteria (BMS) e può variare significativamente nel tempo, nelle condizioni operative (temperatura e tensione), ecc. In particolare per la chimica LFP, l’accuratezza della misurazione della tensione delle celle può avere un impatto significativo sulla stima dello SoC. La Figura 5 presenta la relazione tra l’errore dello SoC e l’errore della misurazione della tensione delle celle nel BMS in base alla nostra analisi esperta.
Proprietà dei Dati
Una sfida significativa nel framework attuale di dati sulla batteria è la questione della proprietà dei dati e della privacy. Ad esempio, nel caso degli scooter elettrici di proprietà privata, l’utente è il legittimo proprietario dei dati e le OEM devono ottenere il consenso per raccogliere i dati della batteria nel veicolo. Inoltre, la privacy degli utenti deve essere rispettata durante l’elaborazione dei dati e la generazione di inferenze. Diversi attori con un legittimo interesse nei dati dovrebbero avere accesso in modo tale da soddisfare le loro esigenze e i requisiti commerciali rispettando la privacy degli utenti.
Framework di Dati sulla Batteria Potenziato
Un framework di dati sulla batteria potenziato includerà gli elementi seguenti:
– Smart BMS che funge da fondamenta per dati sulla batteria precisi e sicuri.
– Operatore economico che agisce come aggregatore di conti indipendente.
– Clone digitale della batteria che abilita servizi a valore aggiunto.
La Figura 6 presenta una visione aggiornata di una tale soluzione.
Diverse sezioni successive discutono più dettagliatamente alcuni aspetti chiave di un tale framework.
Smart BMS e la Fondazione della Fiducia
Un affidabile smart BMS, costruito su un elemento sicuro nel veicolo, un preciso Controller della Cella della Batteria (BCC) e un microcontrollore efficiente e sicuro, ha un ruolo cruciale nel supportare il framework di dati sulla batteria per una sicurezza e trasparenza potenziate. La Figura 7 illustra questo problema.
Un framework di dati sulla batteria potenziato è necessario per accelerare l’adozione dei veicoli elettrici. Migliora la trasparenza e l’accesso ai dati sulla batteria per tutti gli attori mentre li protegge dagli attacchi informatici. La misurazione accurata della tensione delle celle e una condivisione corretta dei dati sono cruciali per la gestione efficace delle batterie dei veicoli elettrici. Inoltre, la questione della proprietà dei dati e della privacy deve essere regolamentata appropriatamente per proteggere i diritti degli utenti e abilitare uno scambio necessario dei dati per lo sviluppo ulteriore delle flotte di veicoli elettrici. L’introduzione di un framework di dati sulla batteria potenziato è un passo cruciale verso una mobilità elettrica sostenibile ed efficiente.
Sezione FAQ:
1. Cos’è un framework di dati sulla batteria?
Un framework di dati sulla batteria è un sistema sicuro e trasparente che permette lo scambio e la raccolta di dati sulla batteria nei veicoli elettrici. È anche un componente chiave del nuovo regolamento europeo sulle batterie.
2. Quale è il ruolo di un framework di dati sulla batteria in India?
Un framework di dati sulla batteria può svolgere un ruolo cruciale in India fornendo un facile accesso a finanziamenti convenienti per i veicoli elettrici. Può anche ridurre i rischi patrimoniali, aprendo l’accesso a capitali più economici sotto forma di obbligazioni verdi internazionali.
3. In che modo un framework di dati sulla batteria può influenzare i finanziatori e gli operatori di flotte?
Un framework di dati sulla batteria sicuro e trasparente può ridurre i costi di finanziamento, aumentando così le vendite e la penetrazione dei veicoli elettrici. Ciò, a sua volta, attrae investitori e contribuisce ad una dimensione di mercato più ampia per i finanziatori.
4. Quali sono le sfide legate ai dati sulla batteria?
La maggiore sfida è la mancanza di accesso ai dati sulla batteria per attori chiave come i finanziatori e i riciclatori. Vi è anche una mancanza di trasparenza e nessun mezzo per verificare l’integrità dei dati, limitando la fiducia nei dati attualmente accumulati. Inoltre, sono necessarie regolamentazioni riguardo la proprietà dei dati e la privacy.
5. Quali sono gli elementi chiave di un framework di dati sulla batteria potenziato?
Un framework di dati sulla batteria potenziato include un smart BMS che funge da base per dati sulla batteria precisi e sicuri, un operatore economico che agisce come aggregatore di conti indipendente e un clone digitale della batteria che abilita servizi a valore aggiunto.
6. In che modo un smart BMS può migliorare la sicurezza dei dati sulla batteria?
Un smart BMS sicuro, utilizzando un elemento sicuro nel veicolo, un preciso Controller della Cella della Batteria (BCC) e un microcontrollore efficiente e sicuro, può migliorare la sicurezza e l’affidabilità dei dati sulla batteria.
