工程师为更便宜，更持久的电池组创建解决方案
托莱多大学的一位电气工程师因为医院缺乏电力而几乎在非洲丧生，她开发了一种新的能量存储解决方案，使电动车，卫星，飞机和电网站的电池组寿命更长，成本更低减。
称为双水平均衡器的新技术是第一款将有源均衡器的高性能与无源均衡器的低成本相结合的混合器。
“这是一个改变游戏规则的行业，因为我们解决了锂离子电池存储中含有数百个电池组的弱单元问题，”UT电气工程技术助理教授Ngalula Mubenga说。 “每当我们谈论电池时，我们都在谈论串联的电池。随着时间的推移，电池不平衡并受到电池中最薄弱的电池的限制。”
在双水平均衡器之前，电池制造商和汽车制造商利用无源电路（其损失更多能量）或者有源电路（这是昂贵的10倍）在大型电池组中平衡电池电压。
“尽管它们的损失很大，但是大多数应用都使用无源均衡器，因为它们相对简单且成本低，”Mubenga说。
在Mubenga的新技术中，电池被分成几个部分。该部分中的每个单元均由一个无源均衡器进行平衡，而整个部分由一个有源均衡器进行平衡。
“如果电池中有120个电池，将电池分成10组，每组12个，”Mubenga说。 “然后你只需要9个有源均衡器单元和120个使用双层均衡器的无源均衡器单元，对于目前的有源均衡器，制造商将不得不使用120个有源均衡器，对于无法仅使用有源均衡器的制造商来说，双水平均衡器解决问题的办法。“
实验表明，双层均衡器使锂离子电池的放电容量增加了约30％，并且电池组的使用寿命更长，因为电池是平衡的。
“而不是电动汽车的电池只有四年，它会持续更长的时间，”Mubenga说。
Mubenga与UT斯图尔特博士一起工作，他是UT电气工程和计算机科学系名誉教授，他有双层均衡器的想法。
他们的团队正在向制造商授权混合均衡器和改造套件。该研究最近发表在国际期刊“电池”上。项目资金由俄亥俄州I-Corps计划和俄亥俄州第三边境计划提供。
Mubenga计划在下午2点推出他们的新专利技术。 3月7日星期三在克利夫兰亨廷顿会议中心举行的高级设计与制造博览会上，题为“降低大型锂离子电池双层均衡器降低E / HV和电网应用的能量存储成本”。
Mubenga了解电力改变生活的力量。当她17岁在非洲刚果民主共和国的本国时，由于医院没有权力，她在阑尾爆裂后等了三天的手术。
“我住在一个叫Kikwit的小镇，远离美丽的首都金沙萨，”Mubenga说。 “我病得很厉害，医生需要做手术，但他们找不到任何气体来打开发电机，三天来，我的生活依赖于电力，我在祈祷，我不能吃东西，并决定是否我让它活着，我会努力寻找解决方案，以免人们因缺电而死亡。“
医院找到了发电机的燃料，医生做了手术，Mubenga幸存下来。
她于2000年开始在UT工程学院学习可再生能源，并获得电气工程学士学位，硕士学位和博士学位。在俄亥俄州取得了她的专业工程师执照之后，她继续创立了她的公司SMIN Power Group，该公司在刚果民主共和国的社区开发和安装太阳能系统。
“我的激情很深，”姆本加说。 “在像Kikwit小镇这样的地方，如果你有太阳能，你就可以拥有电力并拯救生命。”
促进Mubenga的研究动力的另一个因素是她的祖国和锂离子电池之间的联系。
Mubenga说：“今天电子产品的大部分矿物都是在刚果民主共和国开采的。 “刚果民主共和国是世界上钴，铜，金，钻石，钽和锡的主要生产国，事实上，刚果民主共和国拥有全世界约50％的钴储量，制造锂离子电池“。
