Effektivare och skonsammare användning av litiumjonbatterier genom adaptiv modellering

Forskningsprojekt, 2017 – 2022

Projektet syftar till att ta fram modeller och algoritmer som är anpassade för implementering i fordon, och som genom bl.a. användning av styrstrategier med dynamiska istället för statiska gränser kan bidra till ökad livslängd för batterier samtidigt som en större del av batteriets kapacitet kan nyttjas. Den framtagna metodiken ska valideras experimentellt på celler som åldrats i fordon. Energimyndigheten bedömer att projektet har betydande potential att ta fram resultat med hög industriell relevans, och kan bidra till resurseffektivare användning av batterier.

Ett övergripande syfte med projektet är att föra samman expertis inom utveckling av BMS, reglerteknik, batterimodellering, materialanalys och elektrokemi för att på så sätt i det här projektet, och förhoppningsvis i framtida projekt, uppnå resultat som för vetenskapen framåt och också kommer till samhällelig nytta.

 Mer specifikt vill vi åstadkomma:

- Utökad kompetens kring åldringsmekanismer i kommersiella litiumjonbatterier

- En metod för att finna numeriskt enkla modeller som beskriver tillstånd inne i cellerna och som har parametrar och tillstånd som är observerbara från tillgängliga mätsignaler i fordon, dvs. i första hand temperatur, ström och cellspänning.

- En algoritm för att bestämma dynamiska gränser för ström och spänning som förlänger batteriernas livslängd samtidigt man kan öka maximal ladd- och urladdningseffekt.

- Ge kvantitativa mått på hur mycket bättre styrstrategier med dynamiska gränser kan vara jämfört med de statiska gränser som används idag.

- En bättre metod för att skatta hur åldrade batterier är via avancerad materialanalys.

- Utveckla algoritmer för implementering i BMS baserat på resultaten ovan.