מערכות ניהול סוללות מבוססות דגמים לסוללות הנוכחיות והדור הבא - עולם הפיזיקה

טעינה מהירה נחקרת רבות לצורך יישום נרחב של סוללות ליתיום-יון עבור כלי רכב חשמליים. עם זאת, טעינה בזרמים גבוהים מאיצה מספר תגובות טפיליות שמובילות לפירוק התא, ומשפיעות על חייו. תגובות אלו מובילות לאובדן מלאי ליתיום, לאובדן חומר פעיל ולעלייה בעכבה בתא. דוגמאות לתגובות לוואי אלו כוללות את הצמיחה של שכבת האינטרפאזה המוצקה-אלקטרוליטית (SEI), פירוק מתכת מעבר ותצהיר, ציפוי ליתיום וחמצון ממס. מנגנונים אלו מפרקים את התא ומצמצמים את חיי המחזור שלו.

מודלים של סוללות רב-קנה מידה מבוססי פיזיקה פותרים משוואות השולטות במאזני המטען והמסה בתוך התא. באמצעות מודלים מתמטיים מפורטים אלה, ניתן ללמוד מנגנוני פירוק חומר ולחזות את השפעתם על אובדן קיבולת בכמה תנאי הפעלה. מודלים אלו יכולים לשמש לעיצוב סוללות חדשות עם חומרים מתאימים ופרמטרים עיצוביים המתאימים לכל מטרה נתונה.

באופן קריטי יותר, ניתן לשלב מודלים אלה עם מערכות ניהול סוללות (BMS) כדי לשלוט בביצועי התא. מודלים אלה יכולים לשמש עוד לתכנון פרוטוקולי טעינה חדשים המאפשרים ביצועי תאים בטוחים ואופטימליים, ומדכאים את השפלת חומרי התא. ה-BMS מנטר ושומר על המתח, הזרם והטמפרטורה, ומעריך את המצבים הפנימיים של התא. אלגוריתמי BMS מבוססי מודל דורשים קודים מהירים שיכולים לחזות ולהעריך פרמטרים של סוללה בזמן אמת ולשלוט בביצועי הסוללה בעומסים שונים.

נכון לעכשיו, ה-BMS מיישם מודלים של מעגלים מקבילים אשר מנבאים בצורה לא מספקת את ביצועי התא עבור תנאים שונים ופרמטרים עיצוביים. סמינר מקוון זה מציג את המאמצים הנוכחיים להעביר את הדגמים עבור BMS עבור סוללות נוכחיות ודור הבא.

מפגש שאלות ותשובות אינטראקטיבי לאחר המצגת.

וונקאט סוברמאניאן הוא ארנסט דשיאל קוקרל השני פרופסור להנדסה במחלקה להנדסת מכונות והנדסת מדעי החומר, באוניברסיטת טקסס באוסטין (UT). פרופ' סוברמניאן הוא עמית נבחר של האגודה האלקטרוכימית, שם שימש כיו"ר נבחר של החטיבה לאלקטרוכימיה תעשייתית והנדסת אלקטרוכימיה (IE&EE) של ECS, ונבחר לעורך טכני. הוא גם יו"ר שנבחר בעבר של אזור 1e: (הנדסה אלקטרוכימית) של AIChE. הקבוצה שלו שואפת להיות הקבוצה המובילה בעולם בתחום מערכות ניהול סוללות מבוססות דגמים (BMS).

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. רכב / רכבים חשמליים, פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• BlockOffsets. מודרניזציה של בעלות על קיזוז סביבתי. גישה כאן.
• מקור: https://physicsworld.com/a/model-based-battery-management-systems-for-current-and-next-generation-batteries/