Để giải quyết vấn đề trên, đội ngũ kỹ sư của Đại học California cơ sở Riverside (UCR) phát triển hệ thống SOM không chỉ cho biết phần trăm điện và ước tính tổng quát mà còn cung cấp thông tin về trạng thái vật lý của pin lẫn sự phức tạp của môi trường lái xe. Thuật toán của hệ thống liên kết dữ liệu điện hóa bên trong pin với loạt yếu tố thực tế như tình hình giao thông, độ cao-thấp của đường, biến động nhiệt độ. Tất cả góp phần tạo ra dự đoán theo thời gian thực, cho tài xế biết liệu mức năng lượng còn lại đủ cho lộ trình nhất định hay không.
Hiện nay hệ thống quản lý pin thông thường có thể hiển thị phần trăm điện còn lại - Ảnh: Bioengineer
Giáo sư kỹ thuật UCR Mihri Ozkan nói rằng SOM đòi hỏi sự kết hợp giữa máy học dựa trên dữ liệu với phương pháp mô hình hóa dựa trên quy luật vật lý. Hệ thống vượt qua những hạn chế của cách thức đánh giá pin truyền thống: mô hình cũ có khả năng dự đoán nhưng thiếu khả năng thích ứng, còn phương pháp máy học thuần túy sở hữu tính linh hoạt nhưng thiếu khả năng diễn giải và giải thích bằng vật lý.
Về mặt kỹ thuật, SOM sử dụng mạng neuron nhân tạo học hỏi từ nhiều tệp dữ liệu thực nghiệm ghi lại chu kỳ sạc - xả pin, biến động điện áp và dòng điện, sinh nhiệt, tình trạng pin xuống cấp, cũng như nguyên lý điện hóa và nhiệt động lực học, đảm bảo dự đoán đạt độ chính xác cao. Đội ngũ UCR dùng tệp dữ liệu có sẵn từ các tổ chức học thuật lẫn tổ chức hàng không vũ trụ (gồm cả NASA và Đại học Oxford).
So sánh với một số cách thức đánh giá cũ, dự đoán điện áp, nhiệt độ, trạng thái điện tích của SOM cải thiện đáng kể độ chính xác. Hệ thống đánh dấu sự chuyển đổi từ dự đoán sang dự đoán động. Ví dụ một chiếc xe được trang bị SOM có thể cảnh báo người lái rằng mặc dù lộ trình đã định khả thi, nhưng dừng sạc giữa chừng là cần thiết.
Tuy khá hứa hẹn, SOM còn đối mặt với một rào cản chính: độ phức tạp về mặt tính toán. Thuật toán phức tạp đòi hỏi sức mạnh xử lý vượt xa khả năng thông thường của hệ thống quản lý pin hiện nay. Rào cản kỹ thuật sẽ làm dự đoán giảm độ chính xác.
Nhưng hệ thống có thể được tinh chỉnh, cải tiến hiệu quả thuật toán và đổi mới tích hợp phần cứng. Đội ngũ mong muốn tiến hành thử nghiệm thực tế toàn diện trong nhiều môi trường vận hành để đánh giá tính hữu dụng lẫn độ bền của SOM. Trong tương lai hệ thống có thể được dùng cho các loại pin mới như pin natri-ion, pin thể rắn, pin dòng chảy.
Cẩm Bình