Fernsteuerung Ihrer Batterie rund um die Uhr: Das Flash Data Center überwacht Daten und setzt sie in Aktionen um

Fortschrittliche Datenanalyse für die automatische Echtzeit-Fernsteuerung aller angeschlossenen Batterien von Flash Battery weltweit

Als wir unsere ersten Schritte in die Welt der Lithium-Ionen-Batterien unternahmen, damals noch als Start-up, bestand die Herausforderung darin, weit entfernte Kunden zu unterstützen – manchmal sogar in Übersee. In einem rasch wachsenden Markt mit starker Exportorientierung wurde es zunehmend strategisch, geografische Barrieren zu überwinden. Die Lösung war das Cloud Computing, eine Schlüsseltechnologie, um überall einen schnellen und effizienten Remote-Support zu gewährleisten.

Um fundiertere Entscheidungen treffen zu können, haben wir bereits 2013 eine proprietäre Technologie eingeführt, mit der wir die riesige Datenmenge unserer in 54 Ländern weltweit verbreiteten Batterien erfassen können. Bei jedem Lade- und Entladezyklus wird ein Protokoll erstellt, d. h. eine Zusammenfassung des jeweiligen Zyklus, die die wichtigsten Informationen für die Batteriediagnose und die Überwachung des State of Health (SOH) enthält.

So entstand unter dem Namen Flash Data Center unser cloudbasiertes Fernüberwachungssystem, das künstliche Intelligenz und Machine Learning nutzt, um die von allen Flash-Battery-Systemen gesammelten Daten zu analysieren. Die Hauptfunktion dieser Software ist die automatische Datenüberwachung in Echtzeit (Real-Time Monitoring): Das System überwacht und analysiert die über den Batteriebetrieb erhaltenen Daten rund um die Uhr und ermöglicht es, potenzielle kritische Situationen und Anomalien dank Predictive-Maintenance-4.0-Strategien und kontinuierlicher Over-the-Air-(OTA)-Updates bereits im Keim zu ersticken.

Big Data und maschinelles Lernen für immer intelligentere Batterien

Bei über 200 Millionen Protokollen, die weltweit von unseren Batterien gesammelt wurden, und etwa 150.000 neuen Protokollen pro Tag wäre es unhaltbar, die von jeder einzelnen Batterie gesammelten Daten manuell zu analysieren. Die Menge der täglich erzeugten Daten ist einfach zu groß und erfordert fortschrittliche Big-Data-Analytics-Lösungen.

Um eine so große Datenmenge bewältigen zu können, ist eine orchestrierte und flexible Architektur erforderlich. Aus diesem Grund wurde das Flash Data Center in eine Cloud-Native-Umgebung integriert, die auf einer Containerized Architecture basiert. Diese Lösung ermöglicht eine autonome Anpassung an die jeweiligen Arbeitslasten und gewährleistet Scalability sowie stabile Leistung auch bei kontinuierlich wachsenden Datenvolumina.

Hier kommt das maschinelle Lernen ins Spiel, ein Teilbereich der künstlichen Intelligenz, der sich mit der Entwicklung von Systemen beschäftigt, die aus den verarbeiteten Daten lernen und ihre Leistung verbessern.  Man kann sich das wie bei einem Kind vorstellen, dem verschiedene rote Gegenstände gezeigt werden und das durch die Beobachtung dieser Gegenstände allmählich immer besser in der Lage ist, diese Farbe zu erkennen, wenn sie in seiner Umgebung auftaucht. In ähnlicher Weise kann auch ein Computer immer intelligenter und präziser in seinen Vorhersagen werden, und zwar dank des Einsatzes von Algorithmen, die selbstständig lernen, da sie sich aus einer riesigen Datenmenge (Big Data) speisen

Warum warten, bis es zu spät ist, wenn wir mit Predictive Diagnostics schon vorher eingreifen können?

Der Prozess, den wir mit dem Flash Data Center verfolgt haben, ist derselbe: Durch die große Menge an Daten, die in das System eingespeist wurde, hat sich der Algorithmus kontinuierlich weiterentwickelt, und dank Machine Learning ist das System in der Lage, proaktiv Warnungen über potenziell „problematische“ Batterien zu senden, Ausfälle frühzeitig zu verhindern und Zero Downtime zu gewährleisten.

Dank Machine Learning verwandeln wir die Daten des Flash Data Center in zuverlässige Vorhersagemodelle. So erstellen wir für jeden Energiespeicher eine Art digitalen Zwilling (Digital Twin), mit dem reale Anwendungsszenarien bereits vor der eigentlichen Produktion simuliert werden können. Diese Technologie ist von entscheidender Bedeutung, um die Lithiumbatterien der Zukunft zu erforschen und die Time-to-Market erheblich zu verkürzen.

Unsere KI-Technologie sammelt und analysiert Daten in Echtzeit und übermittelt genaue und rechtzeitige Informationen über potenzielle Anomalien direkt an unsere Kundendienstabteilung, noch bevor diese auftreten.  Unser Kundendienstteam führt anschließend eingehende Untersuchungen durch und wertet die zu treffenden Maßnahmen aus.

Was sind also die wichtigsten Vorteile für OEMs?

1. fehler beheben zu können, bevor diese auftreten, um Ausfallzeiten zu vermeiden (Downtime Reduction)

2. außerordentliche Wartungsarbeiten im Voraus und zu geringeren Kosten planen zu können und dabei die Betriebskosten (OPEX) zu optimieren

3. arbeiten an den Parametern der Lithiumbatterie oder des Fahrzeugs über FOTA-Updates (Firmware Over-the-Air) durchführen zu können, um die Gesamtleistung und die effektive Lebensdauer des gesamten Systems zu verbessern

4. überprüfen zu können, wie der Endnutzer das Fahrzeug tatsächlich nutzt (Real-World Usage Analysis)

5. die Restlebensdauer der Batterie abschätzen zu können, um den Residual Value des Fahrzeugs zu maximieren

Nehmen wir nun ein konkretes Beispiel vor und analysieren wir einen grundlegenden Parameter: die Temperatur.

Aufgrund der riesigen Datenmenge ist es unseren Technikern nicht möglich, die Werte jeder einzelnen Batterie zu untersuchen. Ebenso wäre es sinnlos, a priori eine absolute Höchsttemperatur anzugeben, die für jede Batterie gelten soll. Tatsächlich sind unsere Batterien in den unterschiedlichsten Installationen auf der ganzen Welt und dementsprechend in einem breiten Temperaturbereich in Betrieb: von -30 °C bis +45 °C, in Ländern wie Saudi-Arabien oder Katar.

Man muss nicht warten, bis die Batterien kritische Temperaturen erreichen, um ein Problem zu erkennen. Dank einer kontinuierlichen Trend Analysis erkennt das Flash Data Center Anomalien frühzeitig und ermöglicht so eine echte Predictive Maintenance. Dadurch kann rechtzeitig eingegriffen werden, wodurch die hohen Kosten ungeplanter Ausfallzeiten vermieden werden.

Alle Ihre Batterien per Mausklick: das Flash Data Center Portal für eine intuitive und von überall aus zugängliche Fernsteuerung

Die grafische Benutzeroberfläche des Flash Data Center wurde entwickelt, um einen noch intuitiveren Zugang zu den Daten zu gewährleisten und dem Benutzer ein interaktives und leicht zu navigierendes Erlebnis zu bieten, mit besonderem Fokus auf die User Experience (UX). Alle Informationen, die Sie benötigen, sind im Portal zentralisiert und so aufbereitet, dass sie jederzeit leicht zugänglich und abrufbar sind. Gleichzeitig werden die Daten durch fortschrittliche Sicherheitsprotokolle geschützt.

Herzstück des Portals ist das Übersichts-Dashboard, das entwickelt wurde, um eine vollständige Kontrolle zu gewährleisten. Es bietet einen sofortigen Überblick über die Anzahl der verbundenen Batterien sowie über zentrale Kennzahlen wie Ladezustand, Temperatur und State of Health (SoH). Damit ist es die ideale Lösung, um das Monitoring zu vereinfachen und das Fleet Management Ihrer Systeme zu optimieren.

Das interaktive Dashboard ermöglicht Ihnen eine einfache Navigation durch die Daten und den Zugriff auf detaillierte Informationen zu jedem einzelnen System:

• Anzeige der Systemtelemetrie, wie Spannung, Energieleistung, SOC, DOD, Lade- und Entladezeitverfolgung für jedes Abtastintervall, sodass die gesamte Lebensdauer der Batterie analysiert werden kann (Lifecycle Assessment)
• Möglichkeit, die wichtigsten Systemgrößen grafisch darzustellen, um ein Gesamtbild der Batterieleistung im Laufe der Zeit zu erhalten (Data Visualization)
• Option zum Exportieren von Daten nach Excel für die Offline-Analyse (Data Export)
• Rückverfolgbarkeitsinformationen, die durch unser fortschrittliches integriertes Lieferkettensystem zur Verfügung gestellt werden, wie die Typennummern, die Seriennummern aller Zellen und andere Kenndaten (Traceability)
• Prüfberichte, in denen alle Tests eingesehen werden können, die vor der Lieferung der Batterie an den Endkunden durchgeführt wurden
• Informationen zum Garantiestatus und zur Systemanbindung an das Flash Data Center Portal
• Liste der Fehler, falls vorhanden, in Form einer zusammenfassenden Aufführung aller entdeckten Anomalien

Eine Entwicklung, die nicht stillsteht: zusätzliche Funktionen, um die Bedürfnisse der Hersteller von Industriemaschinen und Elektrofahrzeugen zeitnah zu erfüllen

Jeden Tag arbeiten wir daran, neue Funktionen zu implementieren, die unseren Dienst stets effizienter machen und den Nutzern eine breite Palette an fortschrittlichen Werkzeugen für die autonome Verwaltung und Administration ihrer Batterien bieten – unterstützt durch einen Continuous-Deployment-Prozess.

Das Flash Data Center entwickelt sich ständig weiter, um die Bedürfnisse unserer Kunden immer präziser und zeitnaher zu erfüllen, beispielsweise, wenn es darum geht, einen Fuhrpark zu verwalten oder Telemetriedaten über ihre Batterie zu erhalten.

Anpassen des ID-Tags der Batterie

Wir haben die Möglichkeit eingeführt, die Namen der Batterie individuell anpassen zu können, um sie leichter unterscheidbar zu machen. Ein klassischer Anwendungsfall ist beispielsweise die Zuordnung der VIN-Nummer (Fahrgestellnummer des Fahrzeugs) zur im Fahrzeug eingebauten Batterie.

Erstellung individueller Flotten mit automatischer Berichterstellung

Das System ermöglicht die Konfiguration individueller Flotten, wobei geografischer Standort, Bezeichnung und Ansprechpartner definiert werden können. Dank des täglichen Automated Reporting führt die Software ein kontinuierliches Benchmarking zwischen den Systemen derselben Flotte durch. Dieser Vergleich ist entscheidend, um Anomalien einzelner Lithiumbatterien sofort zu erkennen und gezielte Maßnahmen zu ermöglichen.

Ein vernetztes System mit Blick in die Zukunft

Bis vor Kurzem erfolgte die Verbindung mit den Batterien über WLAN oder über einen von Flash Battery bereitgestellten 4G-Router. Dank der technologischen Weiterentwicklung integrieren wir das Flash Data Center heute direkt auf Fahrzeugebene über Telemetriesysteme wie Proemion und Tierra. Diese Lösung macht zusätzliche Router und SIM-Karten überflüssig, senkt die Betriebskosten und verbessert den Total Cost of Ownership (TCO) durch Seamless Connectivity.

Wir werden Teil eines vernetzten Ökosystems: Ein OEM, der sich für Flash Battery als Batterielieferant entscheidet, erhält zugleich auch eine komplette Telematiklösung. Diese Integration von Know-how ermöglicht es uns, die Distanz zwischen uns und unseren Kunden weiter zu verringern und die Data Integration mit den unternehmenseigenen ERP-Systemen zu erleichtern. So können wir nicht nur auf aktuelle Anforderungen reagieren, sondern auch zukünftige Bedürfnisse frühzeitig antizipieren.