Mallipohjaiset akunhallintajärjestelmät nykyisille ja seuraavan sukupolven akuille – Physics World

Pikalatausta on tutkittu voimakkaasti sähköajoneuvojen litiumioniakkujen laajalle levinneisyydelle. Lataus suurilla virroilla kuitenkin kiihdyttää useita loisreaktioita, jotka johtavat kennon hajoamiseen, mikä vaikuttaa sen käyttöikään. Nämä reaktiot johtavat litiumvaraston menettämiseen, aktiivisen materiaalin menetykseen ja lisääntyneeseen impedanssiin solussa. Esimerkkejä näistä sivureaktioista ovat kiinteän elektrolyytin välisen kerroksen (SEI) kasvu, siirtymämetallin liukeneminen ja kerrostuminen, litiumpinnoitus ja liuotinhapetus. Nämä mekanismit heikentävät solua ja lyhentävät sen elinikää.

Fysiikkaan perustuvat monimittakaavaiset akkumallit ratkaisevat yhtälöitä, jotka ohjaavat kennon varausta ja massatasapainoa. Näiden yksityiskohtaisten matemaattisten mallien avulla on mahdollista tutkia materiaalin hajoamismekanismeja ja ennustaa niiden vaikutusta kapasiteetin menetyksiin useissa käyttöolosuhteissa. Näitä malleja voidaan käyttää uusien akkujen suunnitteluun sopivilla materiaaleilla ja suunnitteluparametreilla mihin tahansa tarkoitukseen.

Vielä kriittisemmin nämä mallit voidaan integroida akun hallintajärjestelmiin (BMS) kennon suorituskyvyn hallitsemiseksi. Näitä malleja voidaan edelleen käyttää suunnittelemaan uusia latausprotokollia, jotka mahdollistavat turvallisen ja optimaalisen solun suorituskyvyn ja estävät solumateriaalin hajoamisen. BMS valvoo ja ylläpitää jännitettä, virtaa ja lämpötilaa sekä arvioi kennon sisäiset tilat. Mallipohjaiset BMS-algoritmit vaativat nopeita koodeja, jotka voivat ennustaa ja arvioida akun parametreja reaaliajassa ja ohjata akun suorituskykyä eri kuormituksissa.

Tällä hetkellä BMS toteuttaa vastaavia piirimalleja, jotka eivät riittävästi ennusta solun suorituskykyä erilaisissa olosuhteissa ja suunnitteluparametreissa. Tämä webinaari esittelee nykyisiä pyrkimyksiä siirtää BMS-malleja nykyisten ja seuraavan sukupolven akkuihin.

Esityksen jälkeen interaktiivinen Q&A-istunto.

Venkat Subramanian on Ernest Dashiell Cockrell II tekniikan professori Teksasin yliopistossa Austinissa (UT) konetekniikan ja materiaalitieteen tekniikan laitoksella. Professori Subramanian on The Electrochemical Societyn vaaleilla valittu jäsen, jossa hän on toiminut ECS Industrial Electrochemistry and Electrochemical Engineering (IE&EE) -jaoston puheenjohtajana ja valittuna teknisenä toimittajana. Hän on myös aiemmin valittu AIChE:n alue 1e: (Sähkökemian tekniikka) puheenjohtaja. Hänen ryhmänsä tavoitteena on olla maailman johtava mallipohjaisten akunhallintajärjestelmien (BMS) konserni.

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• PlatoESG. Autot / sähköautot, hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
• BlockOffsets. Ympäristövastuun omistuksen nykyaikaistaminen. Pääsy tästä.
• Lähde: https://physicsworld.com/a/model-based-battery-management-systems-for-current-and-next-generation-batteries/