GEMELO DIGITAL DE VEHÍCULO ELÉCTRICO INCLUYENDO UN MODELO DE ESTADO DE SALUD DE LA BATERÍA (CLEAN-BREATHE)

2022

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Pastor Soriano José Vicente

Por lo general, las baterías de los vehículos eléctricos actuales y futuros están sujetas a un abuso muy extremo (por ejemplo, carga rápida, vibraciones, choques, altas variaciones de temperatura, etc.), lo que hace que los enfoques actuales para mitigar la seguridad sean insuficientes. En consecuencia, es necesario desarrollar herramientas de diagnóstico y predicción capaces de determinar la degradación antes de que conduzca a la destrucción de la batería. El objetivo del presente proyecto es diseñar y desarrollar una herramienta virtual basada en un enfoque novedoso para la seguridad activa en baterías en el sector del transporte. Incluye un modelo de estado de salud de la batería para ser integrado en vehículos electrificados, con el fin de evitar problemas de seguridad derivados del descontrol térmico de la batería. La complejidad científica y tecnológica del problema electroquímico, térmico y fluidodinámico investigado, evidencia la necesidad de un marco de investigación adecuado que combine: Modelos electroquímicos y termoquímicos de alta fidelidad que proporcionen los resultados numéricos necesarios para diseñar un control y análisis predictivo sobre la seguridad de las baterías. Técnicas avanzadas de diagnóstico experimental electroquímico y por imágenes térmicas para proporcionar información que sirva para aumentar la precisión del modelo y permita validarlo. La propuesta actual surge del esfuerzo coordinado de dos instituciones con una sólida trayectoria en el campo de los procesos termofluido- dinámicos en sistemas propulsivos dedicados al sector del transporte, baterías de iones de litio desde materiales hasta la celda, y determinación de mecanismos de degradación y fallos mediante una combinación de herramientas analíticas convencionales postmortem y técnicas avanzadas no destructivas. Por eso, BREATHE propone una investigación multidisciplinar sobre los problemas de seguridad de las baterías implementados en los vehículos eléctricos. El proyecto generará conocimientos y experiencia en tecnologías verdes para el sector del transporte, alineado con los actuales objetivos europeos de descarbonización. El proyecto coordinado BREATHE integra dos subproyectos (CLEAN-BRETHE) y (DEEP-BREATHE), cada uno de los cuales está dirigido por un socio en función de su experiencia. El subproyecto 1 (CLEAN-BREATHE) tiene como objetivo desarrollar un entorno virtual realista para vehículos eléctricos a fin de predecir el rendimiento y la seguridad de la batería tanto en entornos normales como fuera de diseño. Por su parte, en el subproyecto 2 (DEEP-BREATHE) se desarrollarán diferentes herramientas de diagnóstico experimental y se aplicarán para evaluar con precisión el estado de seguridad de la batería y ayudar al desarrollo y validación del modelo. BREATHE termina en la validación de la herramienta virtual a nivel de laboratorio, mientras que se espera que una mayor integración de la herramienta en un vehículo real (mayor TLR), se realice fuera del ámbito de este proyecto en posteriores etapas de explotación de resultados.