國科會計畫

112年-多樣性電池儲能系統於社區微電網能源管理與調度研析-執行中 (主持人)

執行年度:112

委託機構:中華民國國家科學及技術委員會

執行經費:691,000

研究目標:此計畫欲建置多樣性電池儲能系統予社區微電網之模型,並對其進行能源管理與調度研析,設計以全釩氧化液流電池、鋰三元電池與鈦酸鋰電池組合成多樣性電池儲能系統模型,全釩氧化液流電池作為高能量密度電池,在非負荷時為負載供電,鋰三元電池與鈦酸鋰電池作為高功率電池,載重負荷時由鋰三元電池先行為負載供電,而當超出鋰三元電池負荷或工作溫度過高時,才會由鈦酸鋰電池為負載供電。透過電池管理系統對儲能系統監控,其監控功能包含: (1)各類電池之電池組電壓監控 (2)各類電池之電流監控 (3)各類電池之溫度監控 (4)各類電池組之電量狀態(SOC)電池健康度狀態(SOH) (5)各電池之充放電狀態 (6)故障警示功能。


112年-中溫固態氧化物水電解製氫電池單元與系統之關鍵技術研發-執行中 (協同計畫主持人)

執行年度:112

委託機構:中華民國國家科學及技術委員會

執行經費:1,000,000

研究目標:針對SOEL單電解電池進行熱管理分析,探討電極薄膜之微結構孔隙率、觸媒粒子等,對SOEL性能之影響。

111年-可燃冰於低維度碳材水親和性吸附熱力學特性之分子動力學研究 (主持人)

執行年度:111

委託機構:中華民國國家科學及技術委員會

執行經費:777,350

研究目標:研究在不同分子大小尺寸效應下,甲烷水合物於奈米碳材中之結構吸附與流動特性之分子動力學研究;對可燃冰生成原理分析並探討其應用之熱力學條件,研究新興的儲冷技術,利用量子分子動力學,將可燃冰於局限空間下生成機制之現象模擬再深化,更加了解甲烷水合物之生成原理。並從計畫執行中了解目前國際儲能及儲冷技術發展現況及分子動力學模擬之實務過程,提供未來從事儲能行業重要認知與參考

110年-多樣性電池模組管理系統研發與製作 (主持人)

執行年度110

委託機構中華民國國家科學及技術委員會 

執行經費700,000

研究目標:研究多樣性電池系統管理技術,整合鋁離子電池模組與鋰離子電池模組使其可以在不同的使用情境與規格下,可以有效發揮出多樣性電池管理系統內鋁離子電池與鋰離子電池的特性及功能,以利於多樣性儲能系統使用情境與功能最大化利用。


產學合作計畫

113年度

LiFePO4電池老化估測與驗證-簽約(主持人)

執行年度:113

委託機構:泰睿思股份有限公司 

執行經費:500,000

研究目標:本計畫目標為開發電池電的老化模型驗證 ,並針對不同的老化類型,如:高電流、高溫、儲存老化、循環老化等……,使用軟體建立電池老化模型進行估測與模擬,並在實驗中將全新電池操作到老化程度70%為止,再使用實際數據調整模型參數並與模擬結果進行比對,進以提升老化模型的準確性。

混合能源管理系統電池模型建立-執行中 (主持人)

執行年度:113

委託機構:財團法人工業技術研究院

執行經費:250,000

研究目標:使用LICLIB電池數據建立混合能量管理系統電池模型,採用2RC等效電池模型(Two RC-Branch Equivalent Circuit)架構,由簡單熱模型分析,並假設以對流方式進行散熱,建立電池模型,藉由模擬數據與實驗數據進行比對,提高模型精準度,另外透過電池混合脈衝功率特性測試(Hybird Pulse Power Characterization Test,HPPC)測試電池在不同放電深度(Depth of discharge,DOD)下的脈衝充電與脈衝放電能力,將測試獲得之數據導入電池等效模型中。

自主動力主動電能管理模組電路設計-執行中 (主持人)

執行年度:113

委託機構:財團法人工業技術研究院-機械所

執行經費:300,000

研究目標:設計具主動式平衡的電池管理系統(BMS)達到各電芯的能量傳輸,使電池組電壓維持平衡狀態,相比於被動式平衡系統,具有高效率、低損耗、延長電池使用時間與降低熱能耗散等優點,在保持電池模組不過充放電的狀態下,減少能源浪費,降低維護成本,提高系統安全性,開發出一套先進、高效、智能且可靠的主動電能管理模組電路,以應對永續發展的能源管理需求。

建立智慧電網及智慧家庭與能源系統間互通性及資安檢測能量計畫-執行中(協同計畫主持人)

執行年度:113

委託機構:財團法人台灣商品檢測驗證中心 

執行經費:2,858,000

研究目標:我國能源轉型以擴大再生能源之潔淨能源發展方向為規劃原則,經濟部訂定2025年再生能源發電占比15%政策目標,預計2025年太陽光電裝置容量達20GW 未來太陽光電發電設備結合儲能系統將成為發展趨勢,因此儲能系統將會是智慧電網與智慧家庭中重要的系統設備,開展儲能系統領域之標準、檢測與驗證相關工作尤為重要同時隨著全球電動車(EV)銷售量快速擴增,電動車充電系統基礎建設已迫在眉睫,而車輛全面電動化後供電設備併網問題,需要確保電動車供電設備系統(EVSE)可以與智慧電網整合調控,才可穩定既有電力系統本計畫將推動建立智慧電網及智慧家庭與能源系統間相關檢測能量,及儲能系統通訊暨儲能系統安全研究,涵蓋電力管理系統、家庭能源管理及智慧電網對儲能系統與電動車供電系統間之互通性、建置儲能系統檢測能量,及舉辦智慧變流器國際交流能力比對試驗,並進行儲能系統通訊及機櫃散熱技術相關研究,以提高綠能系統整合效率,促使用戶智慧節電,建立儲能PCS系統,及電動機車能源補充設施資安檢測能量,提升產品資安防護能力,確保電力系統安全穩定。

112年度

應用於AGV之電池系統安全提升計畫-執行中 (主持人)

執行年度:112

委託機構:友達光電股份有限公司

執行經費:1,000,000

研究目標:電池載具系統因使用情境不同,需透過增加串並聯數提高電壓與電流 C-rate,這將導致電池組產生高溫與熱失控的問題,成為電池載具產業的重大隱憂。本計畫旨在提升 AGV 搭載之電池模組安全性,利用 HPPC 取得該電池之等效模型各項參數,將電池管理系統 (Battery Management System, BMS)上傳至雲端之電池歷史數據紀錄,包含:電池芯電壓、電池組電流與溫度等資訊,以開發之演算法估測電池組當前荷電狀態(State of Charge, SOC)、 電池老化程度(State of Health, SOH ),以此作為電池組汰換之依據。

周邊輔助熱流模組機構散熱理論分析委託研究 (主持人)

執行年度:112

委託機構:工業技術研究院-機械

執行經費:100,000

研究目標:透過周邊輔助熱流模組機構散熱理論分析模擬、周邊輔助熱流模組機構文獻回顧、周邊輔助熱流模組機構設計和樣品打造,計算空壓機出口溫度及流量,藉由模擬與實作配合找尋最佳的設計與參數。 

全釩液流電池混合模型建立與SOC估測法之研究 (主持人)

執行年度:112

委託機構:工業技術研究院-綠能所

執行經費:500,000

研究目標:針對全釩液流電池(Vanadium Redox Battery, VRB)系統運行時的狀態進行分析,模擬不同電壓、電流、電解液流速與環境溫度等操作條件對電池性能之影響。VRB系統運行過程為複雜的電化學反應,單一的電路模型或電化學模型無法精確估測VRBV-I動態響應及內部損耗等信息,因此VRB混合模型將考慮等效電路、電化學反應及流體力學等因素,使模型更精確的表徵VRB的動態表現。

111年度

電池機櫃及貨櫃模擬參數建構研析 (協同計畫主持人)

執行年度:111

委託機構:工業技術研究院-量測中心

執行經費:1,600,000

研究目標:本研究針對電池機櫃與貨櫃的進行模型建立與參數建構的目的為確保充放電時維持在工作溫度範圍內,以避免引起熱失控。為使推動儲能系統建置等發展,利用模擬可加速儲能貨櫃的開發與發展,並節省部分實驗成本與時間成本。

480V高功率動力電池不斷電系統BMS開發 (主持人)

執行年度:111

委託機構:亞福儲能有限公司

執行經費:1,000,000

研究目標:規劃480V高功率動力電池模組之BMS開發,使電池於工作狀態中可保持在安全工作區間,並應用於不斷電系統架構中。

浸沒式儲能模組散熱模擬分析 (主持人)

執行年度:111

委託機構:財團法人工業技術研究院

執行經費:500,000

研究目標:使用流體力學軟體模擬浸沒式儲能模組散熱模擬分析,藉由模組內部不同擾流設計,搭配不導電冷卻液,於不同的流速下,模擬散熱效果,以找尋最佳的設計與參數,可有效的進行模組內的散熱,以有效控制模組內的溫度差,提升模組內電芯的使用壽命。

混合電池系統狀態分系之研究 (主持人)

執行年度111

委託機構:國家中山科學研究院 

執行經費900,000

研究目標:本研究基於中科院提供之控制模式的混合電池系統電池老化模型建構,並配合其控制模式使用不同情境下的C-rate對電池進行充放電,模擬驗證混合電池相較於單電芯電池系統的優勢。 

110年度

儲能機櫃液冷系統均溫與散熱效率分析與設計 (主持人)

執行年度110

委託機構:台泥儲能科技股份有限公司

執行經費500,000

研究目標:使用流體力學軟體模擬水冷板上的熱交換、考慮熱輻射與地心引力等相關設定,分析溫度、壓力、流場流速等變化,依據熱流模擬結果,可針對冷卻散熱系統加以改善提升,並評估未來增加可行散熱方式如:熱導管、複合散熱、相變化材料冷卻等散熱需求。

高適性多元電池 BMS 管理技術產學合作計畫 (主持人)

執行年度109

委託機構:碩成電子股份有限公司

執行經費1,000,000

研究目標:開發適用於多種二次電池之電池管理系統(BMS),端電壓具有寬電壓範圍管理能力,可針對各式二次電池調整其  保護參數,以因應各類二次電池之儲能使用需求,配合電力轉換系統(PCS)及不斷電系統(UPS),用於區域型儲能系統。且可顯示電池管理系統監控項目及通訊狀態並上傳雲端,電池保護功能包括電池高低壓保護、高低溫保護及過電流保護等。 

實驗平台爐系統方塊圖建立與數學模型推導產學計畫 (主持人)

執行年度110

委託機構:財團法人金屬工業研究中心

執行經費500,000

研究成果:本研究利用卡爾曼濾波器對蓄熱爐進行加工區溫度預測,將預測後的溫度輸入到前饋控制器,以達到蓄熱爐精準控溫,提升燃燒效率。


油電混合動力車之動力電池委託測試研究 (主持人)

執行年度110

委託機構亞福儲能股份有限公司

執行經費:800,000

研究目標:為電動車載動力電池模組之性能及安全性測試,採用TOYOTA  ALTIS hybrid之鎳氫電池模組作為研究目標,運用 電池管理系統BMS及充、放電機做數據之紀錄,以驗證是否符合國際法規要求。


109年度

可堆疊式模組設計應用於多樣性電池模組管理系統研發與製作 (主持人)

執行年度109

委託機構亞福儲能股份有限公司

執行經費800,000

研究成果:本項執行目標為開發適用於多種電池之電池管理系統,此系統具備高自由度,端電壓具有寬電壓範圍管理能力,可針對各式電池調整其保護參數,以因應各類電池之儲能使用需求。 

108年度

鋁離子電池於輕型電瓶車增程改善計畫 (主持人)

執行年度:108

委託機構:亞福儲能股份有限公司

執行經費:500,000

研究成果:透過硬體電路實現與軟體模擬分析佐證系統穩定,並採用底盤動力計模擬電動機車行駛道路上受到的路面阻力以量測改善後的實際性能,經由上述多種驗證方案證實其能有效增加鋁離子電池電動機車行駛里程數。

鋁離子電池模組管理及保護系統開發計畫 (主持人)

執行年度108

委託機構:亞福儲能股份有限公司

執行經費250,000

研究成果:為適用於鋁離子電池組的管理及保護系統開發,目的在於有效管理及保護高容量快速充放電的鋁離子電芯,開發出配合鋁離子電芯特性進行充放電管理並加上被動式平衡電路。