Como a IA poderia mudar o carregamento de veículos elétricos

Novas ferramentas de IA poderiam fornecer às concessionárias dados em tempo real para tornar a rede elétrica e o carregamento de veículos elétricos mais confiáveis, sugere um estudo muito pequeno do Instituto de Pesquisa de Transporte da Universidade de Michigan (UMTRI) e da startup Utilidata.

Os investigadores estão a utilizar a IA para analisar o comportamento de carregamento dos VE, esperando que esses conhecimentos possam melhorar a experiência dos condutores e ajudar as empresas de serviços públicos a prepararem-se para o aumento da procura de eletricidade. Até agora, eles descobriram que o carregamento de veículos elétricos pode consumir energia de forma inconsistente e diminuir a qualidade da energia, o que pode desgastar o equipamento de carregamento.

Esses problemas subjacentes desperdiçam energia e podem levar a carregadores de veículos elétricos quebrados, o que se tornou uma desgraça para os motoristas. Portanto, a capacidade de detectar e até mesmo prever imediatamente esses problemas com a IA pode ser uma virada de jogo. Os modelos de IA poderiam dar às concessionárias uma ideia de como a cobrança pode impactar a rede elétrica, escrevem os autores. E também podem aconselhar os condutores sobre onde e quando carregar e ajudar as empresas de carregamento de VE a manter melhor os seus equipamentos.

Esses problemas subjacentes desperdiçam energia e podem levar à quebra de carregadores de veículos elétricos

A UMTRI inicialmente entrou em contato com a Utilidata para este estudo piloto, que visa informar o desenho de um projeto de pesquisa maior que investiga as mesmas questões. A UMTRI afirma que já está trabalhando com o Conselho Norte-Americano de Confiabilidade Elétrica para abordar suas descobertas iniciais.

Para este estudo, os pesquisadores instalaram adaptadores de medidores elétricos equipados com a plataforma Karman de IA da Utilidata em seis estações de carregamento de EV na Universidade de Michigan. Karman analisou tensão, corrente, potência e outras dinâmicas entre março e junho do ano passado. Os autores do estudo também instalaram dispositivos nos veículos de 10 motoristas que frequentam o campus universitário para monitorar seus hábitos de recarga.

Embora este projeto ainda esteja numa fase inicial, os investigadores estão esperançosos de que possa ajudar as pessoas a prepararem-se para os desafios que surgem com a eletrificação das frotas de veículos. Nos EUA, as redes elétricas envelhecidas já estão a esforçar-se para acomodar a crescente procura de eletricidade proveniente de centros de dados de IA, mineração de criptografia e tecnologias de energia limpa. Mas em comparação com um data center, as concessionárias têm mais dificuldade em prever quando e onde os VEs serão conectados à rede.

As empresas de serviços públicos têm de lidar com essa imprevisibilidade sem dados em tempo real para os ajudar a ajustar-se. Esses pontos cegos estão a tornar-se um problema maior na “borda da rede”, onde os clientes ligam cada vez mais os seus próprios dispositivos à rede, como baterias para veículos eléctricos e painéis solares.

“A IA desempenha um grande papel na periferia da rede”, afirma Siobhan Powell, investigadora de pós-doutoramento na ETH Zürich que não esteve envolvida no estudo. “Não costumava ser o caso, certo? Não havia muita coisa interessante acontecendo e agora que temos a chance de controlar, há mais oportunidades e mais valor em saber o que está acontecendo.”

“Há um grande papel para a IA desempenhar na borda da rede”

Um problema que os pesquisadores identificaram neste estudo foi o consumo de energia inconsistente e de ciclo curto de veículos que paravam e começavam a carregar mesmo depois que a bateria estava totalmente carregada. Isso não apenas queima energia de forma ineficiente, mas também pode superaquecer fios e transformadores. Eles também descobriram que o carregamento de VE reduz a qualidade da energia, quando a eletricidade se desvia das faixas ideais de tensão e frequência. A cintilação é um sinal revelador de baixa qualidade de energia, que também pode causar mais desgaste no equipamento.

“A maior conclusão, eu acho, é que confirmamos que há muitos comportamentos de veículos elétricos que não são conhecidos por ninguém – não são conhecidos pelos proprietários de automóveis, não são conhecidos pelos operadores de rede, não são conhecidos pelos OEMs de carregadores”, vice-presidente da Utilidata. de soluções de produtos, diz Yingchen Zhang. “Portanto, há uma grande necessidade de realmente abrir todos esses dados.”

Os autores do estudo argumentam cautelosamente que locais com muitos carregamentos de veículos elétricos não gerenciados poderiam ter impactos maiores na rede elétrica. Na pior das hipóteses, eles dizem que isso poderia impactar o fornecimento de energia a outros clientes. Mas Zhang é rápido em dizer que a chance de uma queda de energia como resultado é muito baixa.

“É bom saber exatamente como essas novas cobranças afetam a tensão e os problemas de qualidade de energia localmente, mas eu não pularia para as interrupções”, diz Powell, porque há muitas medidas que as concessionárias podem tomar para evitar interrupções. E, novamente, este é um estudo muito pequeno sobre o comportamento imprevisível da cobrança, por isso ainda é muito cedo para fazer declarações abrangentes sobre impactos mais amplos na rede a partir dessas descobertas iniciais.

Tanto Powell quanto Zhang querem evitar causar alarme indevido sobre o impacto que o carregamento de VE pode ter na rede – especialmente porque a adoção de VE enfrenta ataques partidários. “Muitos dos receios devem-se ao facto de as pessoas não conhecerem o comportamento real do VE”, diz Zhang. “Portanto, revelar realmente essas informações diminuirá muitos desses medos.”

A ascensão da IA ​​também levantou preocupações sobre centros de dados cada vez mais ávidos por energia, sobrecarregando a rede. Zhang diz que sua empresa também está pensando nisso, usando chips personalizados da Nvidia para consumir menos energia do que chips de IA mais genéricos. E usar o aprendizado de máquina dessa forma para analisar dados geralmente consome muito menos energia do que modelos generativos de IA que emitem texto e imagens.

Tudo se resume à preparação como a chave para reforçar a rede elétrica contra as novas tecnologias que mudam a forma como vivemos, trabalhamos e nos locomovemos. Frotas de baterias de veículos elétricos poderiam até ajudar a reforçar a rede, agindo como usinas de energia virtuais que alimentam a rede quando necessário. As montadoras já estão testando isso, em parte para tornar os VEs mais acessíveis aos clientes. “Precisamos de veículos elétricos. Precisamos que essa transição aconteça. E há coisas que temos que fazer para preparar a rede, mas podemos fazê-las”, diz Powell.

theverge