能源存储可以从生态学中学到很多东西,而这正是一位工程师的计划 与她从美国国家科学基金会 (NSF) 获得的早期职业奖励有关。
电池与鱼有很多共同点。还有成群的鸟儿。甚至可能还有牛群 驯鹿和苔原景观。
露西娅·高奇亚 (Lucia Gauchia) 看出了其中的联系。她在电气工程领域拥有双重任命 足球比赛结果机械工程系助理教授。 随着美国寻求更新其电网基础设施,Gauchia 计划提供帮助 通过更多地了解生态系统如何激发更好的设计和可扩展性。
由于她创造性和深入的跨学科工作,她赢得了享有盛誉的职业生涯 美国国家科学基金会颁发的奖项。拨款金额为 500,000 美元,涵盖五年的研究。
电池的秘密生活
当电池电量耗尽时,人们会说自己没电了。给它们充电并不是唯一的方法 让它们起死回生:Gauchia 研究所谓的电池第二次生命, 当它被重新用于新用途时。
“电池有一个生命周期,其中包括不同的应用和任务,” 她说。 “但是一切都是为了第一次生命而设计和测试的,即使它们 最终拥有多重生命。”
狼群和种群
Gauchia 研究面临的挑战是当前的电池测试方法不足 用于测量其多重寿命有效性。评估往往与设定呈线性关系 条件不能反映人们实际如何使用电池以及冷、热、 它们可能会受到潮湿和其他条件的影响。此外,电池系统 规模:一块电池进入一个电池单元模块,模块组成电池组。
“我看到的唯一共同点是它们与生态系统有很多共同点,” Gauchia 解释道,测试电池就像研究池塘里的鱼一样。 “在工程学中,我们把鱼从池塘里拿出来,并期望能够知道如何 它会生活在池塘里;生态学家并不从他们的研究中提取他们的研究对象 环境。”
因此,她求助于量化个体的系统设计和总体分析, 群体及其与环境的相互作用。 Gauchia 认为如果这些技术 可以应用于动物和植物,然后可以复制到电池中 和能量存储。
测试和理论化
Gauchia 计划在第一和第二生命阶段测试大量电池 各种条件。然后,她将使用贝叶斯网络来告知基于生态的 辨别数据模式的方法;通过这些模式,她可以跨级别进行 进行测试以了解从电池到电池组再到模块的真实情况。分析应该 帮助更好地预测电池在其任何生命阶段何时可能出现故障。
“能源存储已成为全国对话的一个非常重要的组成部分 关于可再生能源、下一代公用事业规模电力系统以及 智能电网,”电气与计算机系系主任 Dan Fuhrmann 说道 足球比赛结果的工程人员补充说,更好地了解电池“至关重要” 将越来越多的储能设备深思熟虑地集成到组合中 现代社会享有的技术。
Bill Predebon,机械工程-工程力学系系主任, 同意 Gauchia 的研究将增强足球比赛结果的能源组合。
“她的研究的一个独特方面,”他说,“是使用现场的生态工具 生态学以更好地了解电池老化,进而获得更长的电池寿命, 其应用范围涵盖电动汽车和紧急情况下的动力装置 例如飓风桑迪。”
培训下一代
Gauchia 的电池和数据也将用于她的本科课程;学生 将能够亲自动手并通过在线课程进行短期测试 反映了 Gauchia 自己的长期目标。在暑假期间,她计划指导年轻人 西班牙裔女性通过MICUP 计划这将密歇根州南部社区大学的学生带到霍顿 为期六周的实习。
“电池是有趣的系统,它们有特殊的行为——而你只是不知道 相信这一点,直到你亲自测试它们,”高西亚说,并补充说,这启发了 下一代研究人员是电池技术未来的关键。 “简直就是有 全国范围内没有提供足够的电池存储类别。”
一次一个电池组,Gauchia 计划改变这一现状。通过连接学生、生态 和能源存储,她可以兑现电池技术的承诺并帮助确保 电池拥有稳定可靠的未来和许多富有成效的寿命。
足球比赛结果是一所 R1 公立研究型大学,成立于 1885 年,位于霍顿,拥有来自全球 60 多个国家的近 7,500 名学生。密歇根州旗舰科技大学的投资回报率一直名列全美最佳大学之列,提供超过 185 个本科和毕业生科学技术、工程、计算机、林业、商业、健康专业、人文、数学、社会科学和艺术领域的学位课程。乡村校园距离密歇根州上半岛的苏必利尔湖仅数英里,提供全年户外探险的机会。







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