全球熱門:電動汽車電池壽命短？最新充電技術(shù)解難題

最新充電技術(shù)能夠延長鋰離子電池組的使用壽命。

斯坦福大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種新方法，可以使鋰離子電池組的使用壽命更長，并減少快速充電帶來的損耗。

該研究發(fā)表在11月5日的《IEEE控制系統(tǒng)技術(shù)匯刊》(IEEE Transactions on Control Systems Technology)上，展示了如何積極管理流經(jīng)電池組中每個電池的電流量（而不是均勻地傳遞電荷），可以最大限度地減少磨損。這種方法能夠有效地保持電池壽命。

(資料圖)

此前大多數(shù)延長電動汽車電池壽命的努力都集中在改進(jìn)單電池的設(shè)計、材料和制造上，其前提是，就像鏈條上的環(huán)節(jié)一樣，電池組的性能取決于最薄弱的電池。新的研究認(rèn)為，雖然薄弱環(huán)節(jié)是不可避免的，但如果根據(jù)每個電池的獨特容量來調(diào)整充電率，就可以避免故障。

Onori是斯坦福杜爾可持續(xù)發(fā)展學(xué)院的能源科學(xué)工程(energy science engineering at the Stanford Doerr School of Sustainability)助理教授，他說:“如果處理不當(dāng)，電池間的異質(zhì)性會影響電池組的壽命、健康和安全性，并導(dǎo)致電池組早期故障。我們的方法平衡了電池組中每個電池的能量，使所有電池以平衡的方式達(dá)到最終的目標(biāo)充電狀態(tài)，提高了電池組的壽命。”

用該模型進(jìn)行的模擬表明，現(xiàn)代電池組可以通過包含其組成單元之間的差異來優(yōu)化和控制。Onori和他的同事們設(shè)想，他們的模型在未來幾年將被用于指導(dǎo)電池管理系統(tǒng)的開發(fā)，該系統(tǒng)可以很容易地部署在現(xiàn)有的車輛設(shè)計中。

“受益的不僅僅是電動汽車，”Onori說，“幾乎任何‘非常強調(diào)電池組’的應(yīng)用都可以在新研究結(jié)果的指導(dǎo)下得到更好的應(yīng)用管理。以類似無人機的電動垂直起降飛機(eVTOL)為例，一些企業(yè)家希望在未來10年里，它能作為空中出租車運營，并提供其他城市空中機動服務(wù)。不過，可充電鋰離子電池的其他應(yīng)用也很受歡迎，包括通用航空和可再生能源的大規(guī)模存儲。鋰離子電池已經(jīng)在很多方面改變了世界，重要的是，我們要盡可能多地從這種革命性的技術(shù)及其后續(xù)技術(shù)中獲益。”

該研究論文題為"Extending Life of Lithium-Ion Battery Systems by Embracing Heterogeneities via an Optimal Control-Based Active Balancing Strategy"，已發(fā)表在IEEE Transactions on Control Systems Technology上。主要作者為斯坦福大學(xué)教授、資深研究作者西蒙娜·奧諾里。

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參考資料：DOI: 10.1109/TCST.2022.3215610

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