Ultrasound Non-destructive Evaluation for Battery Management Systems.

电池管理系统的超声波无损评估。

基本信息

  • 批准号:
    2601814
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Studentship
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2021 至 无数据
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Recent research has shown that ultrasound can detect the changes in material elasticity that occur as batteries undergo charging and discharging, enabling accurate measurement of the battery's state of charge. Our study aims to build on this approach by implementing it in automotive batteries, allowing for continuous monitoring of the battery's charge level and structural health during normal use.Lithium-ion battery cells are widely recognized as a crucial component of sustainable transportation solutions. Incorporating ultrasound for charge monitoring can enhance the performance of these cells. Traditional methods for measuring the battery state of charge (SOC) rely on tracking voltage and current, but such methods suffer from limited efficiency and accuracy. In contrast, ultrasound enables direct SOC measurement at any time, independent of charge history, thus eliminating errors that may accumulate in successive measurements. This technology can provide highly accurate SOC readings, improve battery range estimation, and enhance the structural integrity of the battery.Previously, successful demonstration of ultrasound charge monitoring on an individual battery cell was carried out in a laboratory environment. The changes in elastic properties and density of lithium-ion batteries affect the wave speed travelling through the test cell, and this wave speed is measured by determining the time taken by the longitudinal wave to traverse the cell. This information is then used to determine the battery SOC. However, automotive batteries consist of several cells stacked together, and hence, our research aims to investigate the application of various ultrasonic techniques to multiple cells within a battery module and its impact on module design.To achieve this, we will incorporate a built-in test system in a laboratory environment to collect data that will subsequently be analysed using signal processing and numerical modelling techniques in predictive machine learning. Initially, the equipment will include an ultrasonic pulse-generator, ultrasonic probes, a custom test bed, and an individual lithium-ion cell before moving on to multiple cells stacked in series. Therefore, we aim to address the challenges posed by offline, single-cell, history-dependent, complex, and costly SOC prediction techniques. Additionally, we aim to embed an ultrasonic network configuration relevant to the automotive industry.Our research aims to gain a comprehensive understanding of the physiochemical characteristics of lithium-ion batteries, with the goal of advancing the sustainable scalability of the automotive sector, particularly as electric vehicle deployment continues to increase. Specifically, we seek to provide new insights into the physiochemical changes of lithium-ion batteries, enabling more accurate determination of state of charge (SOC) and state of health (SOH) information. Our approach aims to extract this information in a cost-effective manner, without the need for expensive equipment, thus facilitating battery management systems that can provide accurate outputs under driving conditions. By offering a viable alternative to current SOC/SOH determination methods, our work can contribute to minimising manufacturing costs, reducing material requirements, and achieving a simple yet effective solution that moves the automotive industry towards sustainability.
最近的研究表明,超声波可以检测电池充电和放电时材料弹性的变化,从而能够准确测量电池的荷电状态。我们的研究旨在通过在汽车电池中实施这种方法来建立这种方法,从而在正常使用期间持续监测电池的充电水平和结构健康。锂离子电池被广泛认为是可持续交通解决方案的关键组成部分。将超声波用于电荷监测可以增强这些电池的性能。用于测量电池荷电状态(SOC)的传统方法依赖于跟踪电压和电流,但是这种方法的效率和准确性有限。相比之下,超声波可以在任何时候直接测量SOC,而不受充电历史的影响,从而消除了可能在连续测量中积累的误差。该技术可以提供高度准确的SOC读数,改善电池范围估计,并增强电池的结构完整性。此前,在实验室环境中成功演示了对单个电池单元的超声波充电监测。锂离子电池的弹性和密度的变化会影响穿过测试电池的波速,该波速通过确定纵波穿过电池所需的时间来测量。然而,汽车电池由多个电池堆叠在一起组成,因此,我们的研究旨在研究各种超声波技术在电池模块内的多个电池中的应用及其对模块设计的影响。为了实现这一点,我们将建造一个在实验室环境中的测试系统中收集数据,随后将使用信号处理和数字建模技术来分析数据,预测机器学习最初,该设备将包括一个超声波脉冲发生器,超声波探头,一个定制的测试台和一个单独的锂离子电池,然后再转移到串联堆叠的多个电池。因此,我们的目标是解决离线,单细胞,历史依赖,复杂和昂贵的SOC预测技术所带来的挑战。此外,我们的目标是嵌入与汽车行业相关的超声波网络配置。我们的研究旨在全面了解锂离子电池的物理化学特性,以推进汽车行业的可持续可扩展性,特别是随着电动汽车部署的不断增加。具体而言,我们寻求对锂离子电池的物理化学变化提供新的见解,从而能够更准确地确定充电状态(SOC)和健康状态(SOH)信息。我们的方法旨在以具有成本效益的方式提取这些信息,而不需要昂贵的设备,从而促进电池管理系统在驾驶条件下提供准确的输出。通过为当前的SOC/SOH确定方法提供可行的替代方案,我们的工作可以有助于最大限度地降低制造成本,降低材料要求,并实现简单而有效的解决方案,使汽车行业走向可持续发展。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

吉治仁志 他: "トランスジェニックマウスによるTIMP-1の線維化促進機序"最新医学. 55. 1781-1787 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等:“转基因小鼠中 TIMP-1 的促纤维化机制”现代医学 55. 1781-1787 (2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
LiDAR Implementations for Autonomous Vehicle Applications
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
生命分子工学・海洋生命工学研究室
生物分子工程/海洋生物技术实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
吉治仁志 他: "イラスト医学&サイエンスシリーズ血管の分子医学"羊土社(渋谷正史編). 125 (2000)
Hitoshi Yoshiji 等人:“血管医学与科学系列分子医学图解”Yodosha(涉谷正志编辑)125(2000)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Effect of manidipine hydrochloride,a calcium antagonist,on isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy: "Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,K.,Teragaki,M.,Iwao,H.and Yoshikawa,J." Jpn Circ J. 62(1). 47-52 (1998)
钙拮抗剂盐酸马尼地平对异丙肾上腺素引起的左心室肥厚的影响:“Yoshiyama,M.,Takeuchi,K.,Kim,S.,Hanatani,A.,Omura,T.,Toda,I.,Akioka,
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:

的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('', 18)}}的其他基金

An implantable biosensor microsystem for real-time measurement of circulating biomarkers
用于实时测量循环生物标志物的植入式生物传感器微系统
  • 批准号:
    2901954
  • 财政年份:
    2028
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Exploiting the polysaccharide breakdown capacity of the human gut microbiome to develop environmentally sustainable dishwashing solutions
利用人类肠道微生物群的多糖分解能力来开发环境可持续的洗碗解决方案
  • 批准号:
    2896097
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
A Robot that Swims Through Granular Materials
可以在颗粒材料中游动的机器人
  • 批准号:
    2780268
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Likelihood and impact of severe space weather events on the resilience of nuclear power and safeguards monitoring.
严重空间天气事件对核电和保障监督的恢复力的可能性和影响。
  • 批准号:
    2908918
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Proton, alpha and gamma irradiation assisted stress corrosion cracking: understanding the fuel-stainless steel interface
质子、α 和 γ 辐照辅助应力腐蚀开裂:了解燃料-不锈钢界面
  • 批准号:
    2908693
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Field Assisted Sintering of Nuclear Fuel Simulants
核燃料模拟物的现场辅助烧结
  • 批准号:
    2908917
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Assessment of new fatigue capable titanium alloys for aerospace applications
评估用于航空航天应用的新型抗疲劳钛合金
  • 批准号:
    2879438
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Developing a 3D printed skin model using a Dextran - Collagen hydrogel to analyse the cellular and epigenetic effects of interleukin-17 inhibitors in
使用右旋糖酐-胶原蛋白水凝胶开发 3D 打印皮肤模型,以分析白细胞介素 17 抑制剂的细胞和表观遗传效应
  • 批准号:
    2890513
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
CDT year 1 so TBC in Oct 2024
CDT 第 1 年,预计 2024 年 10 月
  • 批准号:
    2879865
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Understanding the interplay between the gut microbiome, behavior and urbanisation in wild birds
了解野生鸟类肠道微生物组、行为和城市化之间的相互作用
  • 批准号:
    2876993
  • 财政年份:
    2027
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship

相似国自然基金

Non-CG DNA甲基化平衡大豆产量和SMV抗性的分子机制
  • 批准号:
    32301796
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
long non-coding RNA(lncRNA)-activatedby TGF-β(lncRNA-ATB)通过成纤维细胞影响糖尿病创面愈合的机制研究
  • 批准号:
    LQ23H150003
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
染色体不稳定性调控肺癌non-shedding状态及其生物学意义探索研究
  • 批准号:
    82303936
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
变分法在双临界Hénon方程和障碍系统中的应用
  • 批准号:
    12301258
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
BTK抑制剂下调IL-17分泌增强CD20mb对Non-GCB型弥漫大B细胞淋巴瘤敏感性
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Non-TAL效应子NUDX4通过Nudix水解酶活性调控水稻白叶枯病菌致病性的分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
一种新non-Gal抗原CYP3A29的鉴定及其在猪-猕猴异种肾移植体液排斥反应中的作用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
非经典BAF(non-canonical BAF,ncBAF)复合物在小鼠胚胎干细胞中功能及其分子机理的研究
  • 批准号:
    32170797
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Non-Oberbeck-Boussinesq效应下两相自然对流问题的建模及高效算法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
植物胚乳发育过程中non-CG甲基化调控的分子机制探究
  • 批准号:
    LQ21C060001
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

TUBERSCAN-VENTURE: Delivering a commercially-viable, non-destructive, data driven pipeline to quantify root crops during growth to realise maximum marketable yield and help reduce waste, contributing to net zero emissions
TUBERSCAN-VENTURE:提供商业上可行的、非破坏性的、数据驱动的管道,以量化生长过程中的块根作物,以实现最大的市场产量并帮助减少浪费,从而实现净零排放
  • 批准号:
    10092039
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
AI and Hyperspectral Imaging based Non-Destructive inspection for Advancing Peat Use Efficiency in Whisky Production: A Feasibility Study
基于人工智能和高光谱成像的无损检测提高威士忌生产中泥炭的使用效率:可行性研究
  • 批准号:
    10081207
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
Non-destructive assessment of cell repopulation in scaffolds for osteochondral regeneration through X-ray phase-contrast microtomography
通过 X 射线相差显微断层扫描对骨软骨再生支架中的细胞增殖进行无损评估
  • 批准号:
    2872729
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Non-destructive Evaluation of Li-ion Battery
锂离子电池无损评价
  • 批准号:
    2888220
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
NanoSMS: single molecule secretome analysis for non-destructive cellular fingerprinting
NanoSMS:用于非破坏性细胞指纹分析的单分子分泌组分析
  • 批准号:
    10713935
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Establishment of a new extraction method for phytochemicals using the wet stone-mill and non-destructive evaluation method for extract quality based on fluorescence excitation emission matrix
湿式石磨植物化学物质提取新方法的建立及基于荧光激发发射矩阵的提取物质量无损评价方法
  • 批准号:
    22KJ0403
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
PFI-RP: High-Throughput Scanner for Non-Destructive Manufacturing Inspection
PFI-RP:用于无损制造检测的高通量扫描仪
  • 批准号:
    2141223
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Non-destructive methods of measuring tuber turgor pressures to assess the risk of potato bruising
测量块茎膨压以评估马铃薯擦伤风险的非破坏性方法
  • 批准号:
    10074414
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
NoMAD: Non-destructive Mobile Analysis and imaging Device
NoMAD:无损移动分析和成像设备
  • 批准号:
    BB/X003833/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了