Auto elettriche, uno studio per prevedere quanto durano le batterie

Auto elettriche, uno studio per prevedere quanto durano le batterie

ROMA – Un modello sviluppato dagli scienziati della Stanford University, consente di prevedere la durata di una batteria ricaricabile in tempo reale. Il sistema si basa su di un algoritmo che combina i dati di sensori applicati alla batteria con la modellazione computerizzata dei processi fisici che degradano le celle della batteria stessa agli ioni di litio per prevedere la capacità energetica rimanente.
“Abbiamo sfruttato parametri elettrochimici che non sono mai stati utilizzati prima per scopi di stima”, ha detto Simona Onori, assistente professore di ingegneria presso la Stanford’s School of Earth, Energy & Environmental Sciences (Stanford Earth). I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista “Ieee Transactions on Control Systems Technology”.
Il nuovo approccio potrebbe aiutare a spianare la strada a pacchi batteria più piccoli e a una maggiore autonomia di guida nei veicoli elettrici. Le case automobilistiche oggi costruiscono batterie con capacità energetica aggiuntiva, di riserva, non conoscendo gli esatti tempi di operatività, aggiungendo costi considerevoli ai processi di produzione e volume ai pacchi batteria.
I tradizionali sistemi di gestione della batteria si basano tipicamente su modelli che assumono che la quantità di litio in ogni elettrodo non cambi mai, ha detto l’autore principale dello studio Anirudh Allam, uno studente di dottorato in ingegneria delle risorse energetiche. “In realtà, tuttavia, il litio viene perso per reazioni collaterali quando la batteria si degrada”, ha spiegato, “quindi queste ipotesi si traducono in modelli imprecisi”.

Onori e Allam hanno progettato il loro sistema con stime continuamente aggiornate sulle concentrazioni di litio e un algoritmo dedicato per ciascun elettrodo della batteria analizzata, che si regola in base alle misurazioni di sensori applicati durante il funzionamento del sistema. Il team ha concentrato i propri esperimenti su un tipo di batteria agli ioni di litio comunemente utilizzata nei veicoli elettrici (ossido di cobalto manganese e nichel litio) per stimare le variabili interne come la concentrazione di litio e la capacità della cella. Ma il quadro dello studio è abbastanza generale da essere applicabile ad altri tipi di batterie agli ioni di litio e per tenere conto di diversi meccanismi di degrado della batteria.

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