臨死体験がハイブリッド技術を生み出し、より安価で長持ちするバッテリーを実現

トレド大学 (UT) の XNUMX 人の研究者が開発したエネルギー貯蔵システムこれにより、電気自動車、衛星、飛行機、グリッドステーションなどのバッテリーパックの寿命と性能が向上します。

この研究はバッテリー、国際ジャーナルであり、提示されたクリーブランドのハンティントンコンベンションセンターで開催される先進的なデザインと製造の展示会月7に。

従来の電池

バッテリーは、接続された一連のセルで構成されます。バッテリーの電力は最も弱いセルの容量に制限されるため、バッテリーが効率的に動作するにはすべてのセル電圧レベルのバランスが取れている必要があります。時間の経過とともに、バッテリー内のセルのバランスが崩れ始め、バッテリーの電力は最も弱いセルの電力まで低下します。

過去、バッテリエンジニアは、貴重なエネルギーを失うパッシブイコライザ、パッシブイコライザの10回のアクティブイコライザのいずれかを使用してバッテリのバランスを維持しようとしました。

新技術

ただし、バイレベルイコライザーと呼ばれるこの革新的なテクノロジーは、パッシブイコライザーの低コストとアクティブイコライザーの高性能を組み合わせたものです。

「XNUMX レベルイコライザーが登場する前は、セルのバランスをとるには XNUMX つのオプションがありました」と述べています。ナガラムベンガ、UTの電気工学技術の助教授。

「業界の人々はセルが弱いという問題を認識していましたが、コストを理由に何もできませんでした」と彼女は続けた。「30値イコライザーは、低コストで高性能なオプションを提供します。これは、コスト効率が高く、長期間使用できる必要があるリチウムイオン電池エネルギー貯蔵システムに最適なオプションです。バイレベルイコライザーは、セルのバランスが取れているため、放電容量を XNUMX% 以上増加させ、バッテリーパックの寿命を延ばします。」

ムベンガ氏によると、バイレベルイコライザーはバッテリーセルを14～XNUMXセルのセクションにグループ化することで機能するという。各セクション内では、特定の各セルがパッシブイコライザーでバランスがとられ、アクティブイコライザーがセクション全体の電圧のバランスをとるように機能します。

「以前は、ハイブリッド車のバッテリーと同様に、192 個のセルを備えたバッテリーバンクを均等化するために、設計者は 192 個のアクティブイコライザーユニットを使用していました」とムベンガ氏は述べています。「バイレベルイコライザーを使用すると、スタックは 16 セルからなる 12 セクションに分割され、アクティブなイコライザーユニットは 15 個だけ必要になります。アクティブイコライザーのコストはパッシブイコライザーの約 10 倍であるため、これは大幅なコスト削減になることを覚えておいてください。」

ひらめき

アフリカのコンゴ民主共和国のエネルギー不足地域で育ったムベンガにとって、この研究は非常に身近なものだった。

彼女がまだ 17 歳のとき、ムベンガさんの虫垂は破裂しました。病院には停電があったため、手術が受けられるまでに XNUMX 日間待たなければなりませんでした。

「電力不足で死にそうになった」とムベンガさんは語った。「体調を崩して手術を受けなければならなかったのですが、病院には発電機を動かすための燃料がありませんでした。つまり、私の生活はXNUMX日間電気に依存していました。この時、電気が命を救っていることに気づきました。そして、いつかあの小さな町のような場所に電気を供給する会社を率いてみたいと、電気技師になることを決心しました。」

したがって、同僚がこう言ったとき、彼女はすぐに興味をそそられました。トムスチュアートテキサス大学電気工学およびコンピュータサイエンス学科の名誉教授である彼女は、バイレベルイコライザーのアイデアを彼女に持ちかけました。

「当時、私はトレド大学で電気工学の博士課程を始めたばかりで、再生可能エネルギーと電気自動車という私の主な関心に関連する問題を解決する素晴らしいプロジェクトを探していました」とムベンガ氏は語った。「バッテリー管理システムは確かに両方の利益に役立ちます。そのため、トムが彼のアイデアについて言及したとき、私は彼と協力して XNUMX 値イコライザーを開発したいと熱望しました。」

ムベンガは、母国の人々を支援した後、プロとしてのキャリアのほとんどをモデルにしてきました。

ムベンガさんはオハイオ州でエンジニアのライセンスを取得した後、SMIN Power Group という自分の会社を設立しました。この会社は、太陽光発電システムの開発と設置によってコンゴ民主共和国のコミュニティを支援しています。

ムベンガさんはまた、リチウムイオン電池の進歩が母国の経済に役立つことを認識している。

ムベンガ氏は声明で、「今日の電子機器に使われる鉱物のほとんどはコンゴ民主共和国で採掘されている」と述べた。「コンゴ民主共和国は、コバルト、銅、金、ダイヤモンド、タンタル、錫の世界有数の生産国です。実際、コンゴ民主共和国には、リチウムイオン電池の製造に使用される鉱物であるコバルトの世界埋蔵量の約50パーセントが含まれています。」

研究者らは自分たちの発明を製造業者にライセンス供与している。