Hệ thống quản lý pin dựa trên mô hình cho pin hiện tại và thế hệ tiếp theo – Physics World

Sạc nhanh được nghiên cứu rất nhiều để triển khai rộng rãi pin lithium-ion cho xe điện. Tuy nhiên, việc sạc ở dòng điện cao sẽ đẩy nhanh một số phản ứng ký sinh dẫn đến sự xuống cấp của tế bào, ảnh hưởng đến tuổi thọ của nó. Những phản ứng này dẫn đến mất lượng lithium dự trữ, mất vật liệu hoạt động và tăng trở kháng trong tế bào. Ví dụ về các phản ứng phụ này bao gồm sự phát triển của lớp xen kẽ chất điện phân rắn (SEI), sự hòa tan và lắng đọng kim loại chuyển tiếp, mạ lithium và quá trình oxy hóa dung môi. Những cơ chế này làm suy giảm tế bào và giảm vòng đời của nó.

Các mô hình pin đa quy mô dựa trên vật lý giải quyết các phương trình chi phối sự cân bằng điện tích và khối lượng trong tế bào. Sử dụng các mô hình toán học chi tiết này, có thể nghiên cứu các cơ chế phân hủy vật liệu và dự đoán tác động của chúng đến việc giảm công suất trong một số điều kiện vận hành. Những mô hình này có thể được sử dụng để thiết kế pin mới với vật liệu phù hợp và thông số thiết kế phù hợp cho bất kỳ mục đích nào.

Quan trọng hơn, những mô hình này có thể được tích hợp với hệ thống quản lý pin (BMS) để kiểm soát hiệu suất của pin. Những mô hình này còn có thể được sử dụng để thiết kế các giao thức sạc mới cho phép pin hoạt động an toàn và tối ưu, đồng thời ngăn chặn sự xuống cấp của vật liệu pin. BMS giám sát và duy trì điện áp, dòng điện và nhiệt độ, đồng thời ước tính trạng thái bên trong của tế bào. Các thuật toán BMS dựa trên mô hình yêu cầu mã nhanh có thể dự đoán và ước tính các thông số pin trong thời gian thực cũng như kiểm soát hiệu suất của pin dưới các mức tải khác nhau.

Hiện tại, BMS triển khai các mô hình mạch tương đương dự đoán không đầy đủ hiệu suất của tế bào đối với các điều kiện và thông số thiết kế khác nhau. Hội thảo trực tuyến này trình bày những nỗ lực hiện tại nhằm chuyển đổi các mô hình BMS cho pin thế hệ hiện tại và thế hệ tiếp theo.

Một phiên hỏi đáp tương tác sau phần trình bày.

Venkat Subramanian là Giáo sư Kỹ thuật Ernest Dashiell Cockrell II tại Khoa Cơ khí và Kỹ thuật Khoa học Vật liệu, tại Đại học Texas ở Austin (UT). Giáo sư Subramanian là thành viên được bầu của Hiệp hội Điện hóa, nơi ông từng giữ chức chủ tịch được bầu của Ban Kỹ thuật Điện hóa và Điện hóa Công nghiệp (IE&EE) của ECS và được bầu làm biên tập viên kỹ thuật. Ông cũng từng là chủ tịch được bầu của Khu vực 1e: (Kỹ thuật điện hóa) của AIChE. Nhóm của ông đặt mục tiêu trở thành tập đoàn hàng đầu thế giới về Hệ thống quản lý pin dựa trên mô hình (BMS).

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Ô tô / Xe điện, Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• BlockOffsets. Hiện đại hóa quyền sở hữu bù đắp môi trường. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://physicsworld.com/a/model-based-battery-management-systems-for-current-and-next-generation-batteries/