Modelbaserede batteristyringssystemer til nuværende og næste generations batterier – Physics World

Hurtig opladning forskes meget i den udbredte implementering af lithium-ion-batterier til elektriske køretøjer. Opladning ved høje strømme fremskynder dog flere parasitære reaktioner, der fører til nedbrydning af cellen, hvilket påvirker dens levetid. Disse reaktioner fører til tab af lithiumbeholdning, tab af aktivt materiale og øget impedans i cellen. Eksempler på disse sidereaktioner omfatter væksten af ​​fast-elektrolyt interfase (SEI) laget, overgangsmetal opløsning og aflejring, lithiumplettering og opløsningsmiddeloxidation. Disse mekanismer nedbryder cellen og reducerer dens cykluslevetid.

Fysikbaserede multi-skala batterimodeller løser ligninger, der styrer ladningen og massebalancen i cellen. Ved at bruge disse detaljerede matematiske modeller er det muligt at studere materialenedbrydningsmekanismer og forudsige deres indvirkning på kapacitetstab under flere driftsforhold. Disse modeller kan bruges til at designe nye batterier med passende materialer og designparametre, der passer til ethvert givet formål.

Mere kritisk kan disse modeller integreres med batteristyringssystemer (BMS) for at kontrollere cellens ydeevne. Disse modeller kan yderligere bruges til at designe nye opladningsprotokoller, der muliggør sikker og optimal celleydelse og undertrykker nedbrydning af cellemateriale. BMS overvåger og vedligeholder spænding, strøm og temperatur og estimerer cellens interne tilstande. Modelbaserede BMS-algoritmer kræver hurtige koder, der kan forudsige og estimere batteriparametre i realtid og kontrollere batteriets ydeevne under forskellige belastninger.

I øjeblikket implementerer BMS ækvivalente kredsløbsmodeller, der utilstrækkeligt forudsiger cellens ydeevne for forskellige forhold og designparametre. Dette webinar præsenterer de aktuelle bestræbelser på at flytte modellerne for BMS til nuværende og næste generations batterier.

En interaktiv Q&A-session følger efter præsentationen.

Venkat Subramanian er Ernest Dashiell Cockrell II professor i ingeniørvidenskab i afdelingen for maskinteknik og materialevidenskab ved University of Texas i Austin (UT). Prof. Subramanian er en valgt fellow i The Electrochemical Society, hvor han har fungeret som en valgt formand for ECS Industrial Electrochemistry and Electrochemical Engineering (IE&EE) Division, og valgt som teknisk redaktør. Han er også en tidligere valgt formand for område 1e: (elektrokemisk teknik) af AIChE. Hans gruppe sigter mod at være verdens førende gruppe inden for modelbaserede batteristyringssystemer (BMS).

• SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
• PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
• PlatoESG. Automotive/elbiler, Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
• BlockOffsets. Modernisering af miljømæssig offset-ejerskab. Adgang her.
• Kilde: https://physicsworld.com/a/model-based-battery-management-systems-for-current-and-next-generation-batteries/