La sede

Las baterías de ion de litio son en la actualidad la fuente de energía que más se utiliza para la propulsión de vehículos eléctricos y vehículos eléctricos mixtos, para la alimentación de artilugios digitales y para el almacenamiento inteligente de energía.

En esta conferencia presentaré el modelo matemático estándar en ingeniería que describe los fenómenos electroquímicos que gobiernan el funcionamiento de la batería, el cual está caracterizado principalmente por el voltaje de salida, la temperatura, la distribución de las concentraciones de iones de litio y el estado de carga de la batería. Este es un modelo formado por ecuaciones en derivadas parciales no lineales y fuertemente acopladas. Dado que no se puede calcular su solución analítica, se tiene que recurrir a métodos numéricos sofisticados para calcularla. En la conferencia discutiré brevemente un método numérico de elementos finitos desarrollado por mi grupo, y mostraré su capacidad para describir bajo diversas condiciones el funcionamiento de una batería de ion.

Otro aspecto que también comentaré tiene que ver con los algoritmos que se emplean en el sistema de control de la batería. Este último es un componente importante de la batería, pues su función principal es prevenir y regular situaciones extremas de carga y temperatura. Ello permite que la batería tenga un funcionamiento adecuado y que su vida útil sea larga. En la conferencia veremos cómo bajo ciertas hipótesis razonables el modelo estándar se simplifica y conduce a lo que se conoce como modelos reducidos. No hay un modelo reducido único, pues su obtención depende de las hipótesis simplificadoras formuladas por el modelista. Presentaré el modelo reducido y su algoritmo correspondiente que hemos desarrollado en mi grupo para estudiar y predecir en tiempo real el voltaje, el estado de carga y la temperatura de una celda de la batería. Los algoritmos de los modelos reducidos forman parte del software del sistema de controlLa sesión está abierta a todos los investigadores.

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