适用于当前和下一代电池的基于模型的电池管理系统 – 物理世界

为了广泛应用电动汽车锂离子电池，人们对快速充电进行了大量研究。 然而，高电流充电会加速一些寄生反应，导致电池退化，影响其使用寿命。 这些反应导致锂库存损失、活性材料损失以及电池阻抗增加。 这些副反应的例子包括固体电解质中间相（SEI）层的生长、过渡金属溶解和沉积、锂电镀和溶剂氧化。 这些机制会降解细胞并缩短其循环寿命。

基于物理的多尺度电池模型可求解控制电池内电荷和质量平衡的方程。 使用这些详细的数学模型，可以研究材料降解机制并预测其在多种操作条件下对容量损失的影响。 这些模型可用于设计具有适合任何给定目的的适当材料和设计参数的新电池。

更重要的是，这些模型可以与电池管理系统（BMS）集成以控制电池的性能。 这些模型还可用于设计新颖的充电协议，以实现安全和最佳的电池性能，并抑制电池材料的退化。 BMS 监控并维护电压、电流和温度，并估计电池的内部状态。 基于模型的BMS算法需要快速的代码来实时预测和估计电池参数并控制电池在不同负载下的性能。

目前，BMS 采用的等效电路模型不足以预测电池在各种条件和设计参数下的性能。 本次网络研讨会介绍了当前为推动当前和下一代电池的 BMS 模型所做的努力。

演示之后是交互式问答环节。

文卡特（Venkat Subramanian） 是德克萨斯大学奥斯汀分校 (UT) 机械工程和材料科学工程系 Ernest Dashiell Cockrell II 工程教授。 Subramanian 教授是电化学学会的当选会员，并担任 ECS 工业电化学和电化学工程 (IE&EE) 部门的当选主席，并当选为技术编辑。 他还曾当选为 AIChE 1e 领域（电化学工程）主席。 他的团队致力于成为基于模型的电池管理系统 (BMS) 领域的世界领先团队。

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• Sumber: https://physicsworld.com/a/model-based-battery-management-systems-for-current-and-next-generation-batteries/