Sistemi za upravljanje baterij na podlagi modela za trenutne in naslednje generacije baterij – Physics World

Hitro polnjenje se intenzivno raziskuje za široko uporabo litij-ionskih baterij za električna vozila. Vendar pa polnjenje pri visokih tokovih pospeši več parazitskih reakcij, ki vodijo do degradacije celice, kar vpliva na njeno življenjsko dobo. Te reakcije povzročijo izgubo zalog litija, izgubo aktivne snovi in ​​povečano impedanco v celici. Primeri teh stranskih reakcij vključujejo rast medfazne plasti trdnega elektrolita (SEI), raztapljanje in odlaganje prehodnih kovin, litijsko prevleko in oksidacijo topila. Ti mehanizmi razgrajujejo celico in skrajšajo njeno življenjsko dobo.

Na fiziki temelječi modeli baterij z več merili rešujejo enačbe, ki urejajo ravnovesje napolnjenosti in mase znotraj celice. Z uporabo teh podrobnih matematičnih modelov je mogoče preučiti mehanizme razgradnje materiala in predvideti njihov vpliv na izgubo zmogljivosti v več pogojih delovanja. Te modele je mogoče uporabiti za načrtovanje novih baterij z ustreznimi materiali in konstrukcijskimi parametri, primernimi za kateri koli namen.

Še bolj kritično je, da je te modele mogoče integrirati s sistemi za upravljanje baterij (BMS) za nadzor delovanja celice. Te modele je mogoče nadalje uporabiti za oblikovanje novih protokolov polnjenja, ki omogočajo varno in optimalno delovanje celice ter zavirajo razgradnjo celičnega materiala. BMS spremlja in vzdržuje napetost, tok in temperaturo ter ocenjuje notranja stanja celice. Algoritmi BMS, ki temeljijo na modelu, zahtevajo hitre kode, ki lahko predvidijo in ocenijo parametre baterije v realnem času in nadzorujejo delovanje baterije pod različnimi obremenitvami.

Trenutno BMS izvaja modele enakovrednih vezij, ki neustrezno napovedujejo delovanje celice za različne pogoje in konstrukcijske parametre. Ta spletni seminar predstavlja trenutna prizadevanja za premik modelov za BMS za sedanjo in naslednjo generacijo baterij.

Predstavitvi sledi interaktivna seja vprašanj in odgovorov.

Venkat Subramanian je Ernest Dashiell Cockrell II profesor inženiringa na oddelku za strojništvo in inženirstvo znanosti o materialih na teksaški univerzi v Austinu (UT). Prof. Subramanian je izvoljeni član The Electrochemical Society, kjer je služil kot izvoljeni predsednik oddelka ECS za industrijsko elektrokemijo in elektrokemijski inženiring (IE&EE) in izvoljen za tehničnega urednika. Je tudi nekdanji izvoljeni predsednik področja 1e: (elektrokemijsko inženirstvo) AIChE. Njegova skupina želi biti vodilna svetovna skupina na področju sistemov za upravljanje baterij (BMS), ki temeljijo na modelih.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Avtomobili/EV, Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• BlockOffsets. Posodobitev okoljskega offset lastništva. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/model-based-battery-management-systems-for-current-and-next-generation-batteries/