Optimerad användning av batterier i fordon genom multinivå-modellering

Forskningsprojekt, 2018 – 2019

Idag övervakas och styrs användningen av batterier i fordon genom skattningar och prediktioner utförda i batteriets styrsystem (BMS – Battery Management System). För att garantera en säker användning används gränser på ström, spänning och temperatur som kraftigt begränsar användningen. De verkliga begränsningarna avgörs egentligen inte av dessa externa variabler utan av tillstånd inuti cellerna som inte kan mätas. Det här projektet är inriktat på modellering av både de inre tillstånden på molekylär och meso-skala, och hur de sedan påverkar de makroskopiska variablerna ström, spänning och temperatur, vilka är tillgängliga genom mätning. Detta är ett okonventionellt och icke utforskat angreppssätt. De framtagna modellerna kommer valideras i detalj genom experiment där åldringen förändras över tid genom stressande cykling baserad på körcykler, och mikroskopisk materialanalys av slaktade celler genom e-SEM, FIB-SEM och APT. Det slutliga målet är att använda den ökade förståelsen av korrelationerna mellan cellinterna tillstånd, mätbara storheter och cellens historia för att förbättra modelparametrisering och utveckla nya adaptiva styrstrategier för nästa generations BMS.