Modeling battery systems - problems of nonlinearity, efficiency, aging, coupling, and network setup

В настоящей статье обсуждаются некоторые проблемы батарейных систем и топливных элементов с точки зрения нелинейной динамики, и приводится обзор ряда ранних работ по моделированию этого класса систем, а также новые разработки. Батареи и топливные элементы рассматриваются как активные нелинейные электрохимические цепи, свойства которых зависят от многих факторов, таких как нагрузка, старение, история нагрузки и т. д. Показывается, что наиболее удовлетворительные режимы работы батарей достигаются путем соединения нечетного числа цепей в противоположных фазах. Особыми моментами обсуждения являются виды динамических режимов и эффективность преобразования химической энергии в электрическую в зависимости от рабочей нагрузки, жизненных циклов батарей, включая установку, работу под нагрузкой, старение и распад. Далее в статье обсуждаются особенности управления батарейными сетями, в частности, цикл замены старых батарей на новые, включая оптимизацию этого цикла. В заключительной части данной работы приводится список открытых задач и проблем, которые необходимо проработать.