创建电池以推动空中旅行

俄亥俄州立大学汽车研究中心的研究人员创建了新的计算机模型，以预测可以为某些客机供电的电池的寿命和性能，这是朝着更清洁，更高效的空中行驶迈进的一步。

研究人员说，这些模型表明，在支线飞机上增加锂离子电池可以使飞机的燃料需求减少多达20%。

该小组上周在印第安纳波利斯举行的航空航天学会电动飞机技术研讨会上介绍了这一发现。

俄亥俄州立大学机械与航空工程副教授，副教授马塞洛·卡诺瓦(Marcello Canova)说：“我们正在研究减少空气中碳强度的方法。” “锂离子电池，包括今天可商业获得的技术，似乎是一个有前途的选择。”

这项研究是在航空航天局的大学领导计划下进行的，重点是评估节省燃料与电池组的尺寸，重量和成本之间的权衡，同时还包括为电池组充电所需的电碳影响。开发的模型和工具是俄亥俄州立大学和乔治亚理工学院研究人员的共同努力，可以帮助飞机和飞机电池设计者更好地了解飞机的设计如何影响其由电池供电的能力。

在初步设计中，研究人员专注于锂离子电池组，这些电池组可以补充支线飞机引擎产生的动力，该引擎可以行驶600英里或更短的距离，搭载50至100名乘客。

他们的模型在测试中显示，电池能够为飞机爬升至巡航高度所需的总功率提供约30%的能量，并具有巡航所需的功率约20%。

这可以减少二氧化碳对飞机造成大气的影响，二氧化碳是气候变化的主要驱动力。据空中交通行动组织称，航空旅行贡献了人类进入地球大气层的二氧化碳的2%。该研究团队由俄亥俄州立大学和其他四所大学领导，得到了国家航空航天局(NASA)的资助，旨在寻找新的，碳排放量较少的方式来推动航空旅行。

卡诺瓦说：“我们的团队致力于评估将锂离子电池引入航空旅行的可行性和经济性。” “而且我们正在研究使安全可靠的方法。”

他们的工作还考虑了如何使航空旅行电池效率更高。卡诺瓦说，为汽车提供动力的电池与为飞机提供动力的电池有所不同：飞机电池必须遵守更严格的重量，安全性，耐用性和可靠性标准。

但是电池会随着使用而变质，随着时间的推移会提供较少的电量，并会缩短飞机的行驶距离。这种恶化也意味着更少的动力可用于帮助飞机加速并达到其最大速度。温度也会影响电池。

为了为更好的电池奠定基础，Canova说，该团队构建了电热电池组的计算机模型，并添加了一种算法，该算法可以模拟时间和使用时间对电池的影响。然后，他们进行了测试，以查看该模型在重复使用后和各种温度下的性能。

该团队计划将电池每天使用六次，并计算了起飞，爬升，巡航，着陆和滑行到跑道所需的功率。他们在两次飞行之间分配了一个小时来给电池组充电，并假设该电池组可以每周7天，每天24小时使用两年。

他们发现，电池组的性能受到容量衰减的限制，容量衰减是用来描述电池随时间流逝的能量损失。他们发现，时间的浪费而不是浪费时间，是造成电池质量下降的主要原因。

卡诺瓦说，他们开发的工具本质上是一种工具，可用于预测压力源(例如老化和使用)对为支线飞机供电的锂离子电池可能产生的影响，这是评估飞机成本和收益时非常重要的因素。在航空旅行中引入这项技术。