سیستم های مدیریت باتری مبتنی بر مدل برای باتری های نسل فعلی و نسل بعدی - دنیای فیزیک

شارژ سریع برای اجرای گسترده باتری های لیتیوم یونی برای وسایل نقلیه الکتریکی به شدت مورد تحقیق قرار گرفته است. با این حال، شارژ در جریان های بالا چندین واکنش انگلی را تسریع می کند که منجر به تخریب سلول می شود و بر طول عمر آن تأثیر می گذارد. این واکنش ها منجر به از دست دادن موجودی لیتیوم، از دست دادن مواد فعال و افزایش امپدانس در سلول می شود. نمونه هایی از این واکنش های جانبی شامل رشد لایه بین فاز جامد الکترولیت (SEI)، انحلال و رسوب فلزات واسطه، آبکاری لیتیوم و اکسیداسیون با حلال است. این مکانیسم ها سلول را تخریب می کنند و عمر چرخه آن را کاهش می دهند.

مدل‌های باتری چند مقیاسی مبتنی بر فیزیک معادلاتی را حل می‌کنند که بر تعادل بار و جرم درون سلول حاکم است. با استفاده از این مدل‌های ریاضی دقیق، می‌توان مکانیسم‌های تخریب مواد را مطالعه کرد و تأثیر آن‌ها بر کاهش ظرفیت را تحت چندین شرایط عملیاتی پیش‌بینی کرد. از این مدل ها می توان برای طراحی باتری های جدید با مواد و پارامترهای طراحی مناسب برای هر هدفی استفاده کرد.

مهم‌تر، این مدل‌ها را می‌توان با سیستم‌های مدیریت باتری (BMS) برای کنترل عملکرد سلول ادغام کرد. از این مدل‌ها می‌توان برای طراحی پروتکل‌های شارژ جدید استفاده کرد که عملکرد سلولی ایمن و بهینه را ممکن می‌سازد و از تخریب مواد سلولی جلوگیری می‌کند. BMS ولتاژ، جریان و دما را کنترل و حفظ می کند و حالات داخلی سلول را تخمین می زند. الگوریتم‌های BMS مبتنی بر مدل به کدهای سریعی نیاز دارند که بتوانند پارامترهای باتری را در زمان واقعی پیش‌بینی و تخمین بزنند و عملکرد باتری را تحت بارهای مختلف کنترل کنند.

در حال حاضر، BMS مدل‌های مدار معادلی را پیاده‌سازی می‌کند که عملکرد سلول را برای شرایط مختلف و پارامترهای طراحی پیش‌بینی نمی‌کند. این وبینار تلاش‌های فعلی را برای جابجایی مدل‌های BMS برای باتری‌های نسل فعلی و نسل بعدی ارائه می‌کند.

یک جلسه پرسش و پاسخ تعاملی پس از ارائه ارائه می شود.

ونکات سوبرامانیان ارنست داشیل کوکرل دوم استاد مهندسی در گروه مهندسی مکانیک و مهندسی علم مواد در دانشگاه تگزاس در آستین (UT) است. پروفسور سوبرامانیان عضو منتخب انجمن الکتروشیمیایی است که در آنجا به عنوان رئیس منتخب بخش الکتروشیمی صنعتی و مهندسی الکتروشیمیایی ECS (IE&EE) و سردبیر فنی منتخب خدمت کرده است. او همچنین در گذشته رئیس منتخب منطقه 1e: (مهندسی الکتروشیمی) AIChE است. هدف گروه او این است که گروه پیشرو در جهان در سیستم های مدیریت باتری مبتنی بر مدل (BMS) باشد.

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. خودرو / خودروهای الکتریکی، کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• BlockOffsets. نوسازی مالکیت افست زیست محیطی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://physicsworld.com/a/model-based-battery-management-systems-for-current-and-next-generation-batteries/