Sviluppo di moduli batterie litio-ioni per avviamento - Enea

More documents

Recommendations

Info

per la scelta della cella da caricare (quella a tensione minore) e per il controllo del transistor e degli interruttori. Figura 16 - Tecnica di equalizzazione attiva a convertitori di energia (energy converters) Questo metodo permette di caricare velocemente la cella più scarica e di evitare il problema della piccola differenza di tensione tra le celle, ma a costo di non fornire energia all’intero gruppo di batteria. Il principale svantaggio è l’aumento della complessità e del costo dei componenti, oltre la necessità di avere l’avvolgimento del secondario del trasformatore ben bilanciato, altrimenti esso contribuirà al problema dell’equalizzazione invece che risolverlo. Il secondo metodo “shared transformer” (vedere figura sottostante) utilizza un trasformatore che presenta un avvolgimento primario e tanti secondari quanti sono le batterie. La corrente è deviata sul primario del trasformatore ed induce una corrente sui secondari. Questa viene raddrizzata dal diodo e il secondario con la minor resistenza, dovuta alla minor tensione (batteria più scarica) ai suoi capi, riceverà una corrente maggiore. Figura 17 - Tecnica di equalizzazione attiva a convertitori di energia (energy converters) “shared transformer” In questo modo la corrente per ogni batteria è inversamente proporzionale al suo stato di carica. Gli unici componenti attivi sono il trasformatore ed un interruttore, ed è richiesto un controllo più semplice del caso precedente in quanto non si deve monitorare la tensione delle batterie o prendere decisioni sulla scelta di quali interruttori chiudere o aprire. Questo tipo di equalizzazione permette un rapido bilanciamento di un pacco multiplo di celle con una minima perdita. I principali svantaggi sono la complessità del circuito magnetico e l’assoluta mancanza di modularità. Un’ultima variante di questo circuito consiste nell’utilizzo di un trasformatore per ogni cella, in questo modo la struttura si presenta più modulare, ma si ha un aumento di costo ed ingombro. 28
Figura 18 - Tecnica di equalizzazione attiva a convertitori di energia (energy converters): variante con un trasformatore per ogni cella Queste ultime soluzioni sono le più diffuse per applicazioni automobilistiche, vengono preferite in quanto sono molto efficienti nella conversione dell’energia, anche se di contro occupano un notevole spazio a causa dei trasformatori. 4.6 Valutazione comparata di alcuni Battery Management Systems commerciali. Alla luce dell’analisi effettuata sulle varie tipologie di BMS, ed in vista dell’emissione delle specifiche per il BMS del sistema modulare, sono stati approvvigionati tre BMS commerciali per effettuarne una valutazione comparata. Parallelamente sono state acquistate delle batterie (di cui si dirà con maggior dettaglio più avanti) da impiegare per il test dei BMS. Due sistemi BMS sono stati consegnati solo a ridosso del periodo finale dell’attività di Ricerca di Sistema Elettrico relativa all’anno corrente, mentre il terzo BMS e le batterie sono ancora in fase di approvvigionamento. Per tali ragioni la valutazione dei BMS può essere eseguita per ora solo su base teorica. La stessa sarà supportata dai risultati dei test che verranno eseguiti nel corso dell’attività del prossimo anno sui BMS acquistati, appena completato l’approvvigionamento. I sistemi acquistati rappresentano lo stato dell’arte di ciò che è commercialmente disponibile (cioè acquistabile) sul mercato: tra essi, uno è del tipo con bilanciamento semiattivo, gli altri due con bilanciamento passivo. Non avendo chiesto l’autorizzazione per la pubblicazione dei dati ai vari fornitori, i BMS saranno nel seguito indicatin come BMS tipo A, B e C. Descrizione 4.6.1 BMS Tipo A L'architettura di base del circuito di monitoraggio “BMS” è costituita da alcune schede trasmittenti “TX”, ciascuna connessa direttamente a 6 celle ed in grado di rilevarne le caratteristiche, n°1 unità ricevente “RX”, un sensore isolato di corrente ed il software di 29
Page 1 and 2: Agenzia Nazionale per le Nuove Tecn
Page 3 and 4: Sommario 1. Inquadramento programma
Page 5 and 6: Problemi rilevati dal confronto con
Page 7 and 8: 1. Inquadramento programmatico. Il
Page 9 and 10: Figura 3 - Vendite totali di veicol
Page 11 and 12: La figura che segue riporta una rip
Page 13 and 14: Figura 9 - Prestazioni di batterie
Page 15 and 16: Ossido di Nichel L’ossido di nich
Page 17 and 18: Possibilità di ottimizzazione per
Page 19 and 20: 4. Analisi bibliografica sullo stat
Page 21 and 22: Effetti della temperatura Durante i
Page 23 and 24: Il grafico qui sopra mostra che al
Page 25 and 26: Equalizzazione passiva Con questa t
Page 27: condensatore usato e maggiore sarà
Page 31 and 32: Figura 19 - Componenti del BMS acqu
Page 33 and 34: Software di gestione Nella schermat
Page 35 and 36: Figura 23 - BMS Tipo B, versione
Page 37 and 38: Software di gestione Figura 25 - Sc
Page 39 and 40: 5. Batterie litio-ioni per avviamen
Page 41 and 42: 6. Batterie litio-ioni per applicaz
Page 43 and 44: Da un’analisi dei veicoli present
Page 45 and 46: 3.2 400 635.12 496.1875 LFP T 3.6 6
Page 47 and 48: 8. Il mercato delle macchine “off
Page 49 and 50: un’autovettura di classe media, i
Page 51 and 52: 10. Problematiche di progettazione
Page 53 and 54: 11.3 Modi di esercizio Il modulo do
Page 55 and 56: Gradino No. Durata [s] Potenza [kW]
Page 57 and 58: Principali caratteristiche della ce
Page 59 and 60: Principali caratteristiche della ce
Page 61 and 62: può essere realizzato come sistema
Page 63 and 64: Figura 35 - Cella 3,2 V Una singola
Page 65 and 66: Allarme di overtemperature: tempera
Page 67 and 68: Figura 38 - Parametri monitorati da
Page 69 and 70: Impostazione delle prove Relativame
Page 71 and 72: Capacità [Ah] Figura 42 - Capacit
Page 73 and 74: Figura 45 - Rendimento energetico i
Page 75 and 76: potenza impulsiva a 25 secondi PP25
Page 77 and 78: Figura 48 - Inizio bilanciamento Mo
Page 79 and 80:
Il sistema viene lasciato in pausa
Page 81 and 82:
Specifiche della cella 3,65V - 20Ah
Page 83 and 84:
Figura 57 - Schermata principale de
Page 85 and 86:
Perché questo sia possibile, occor
Page 87 and 88:
Tensione [V] 60 50 40 30 20 10 0 Fi
Page 89 and 90:
Anche in questo caso il valore del
Page 91 and 92:
la prova è stata condotta a 250A i
Page 93 and 94:
Sistema 48V 100Ah. Resistenza inter
Page 95 and 96:
Proteggere la batteria da condizion
Page 97 and 98:
FUNZIONI ESEGUIBILI Funzione Note P
Page 99 and 100:
13. Conclusioni L’obiettivo dell
Page 101 and 102:
14. Bibliografia [1] “Technology
Page 103 and 104:
Potenza di picco carica/scarica (kW
Page 105 and 106:
E=460.8 kJ LFP > 412.92 kJ NMC). I
Page 107 and 108:
1 Wattmetro delle Yokogawa modello
Page 109 and 110:
Il software per l’elaborazione de
Page 111 and 112:
“formata”, in accordo con le pr
Page 113 and 114:
Figura 76 - Capacità a differenti
Page 115 and 116:
È stata inoltre effettuata la misu
Page 117 and 118:
Figura 83 - Capacità in funzione d
Page 119 and 120:
Figura 87 - Andamento della tempera
Page 121 and 122:
Determinazione dell’energia La qu
Page 123 and 124:
Figura 94 - Rendimento energetico a
Page 125 and 126:
Figura 98 - Rendimento energetico i
Page 127 and 128:
Si riportano in tabella sottostante
Page 129 and 130:
Tramite la tabella relativa alla se
Page 131 and 132:
Figura 103 - Potenza specifica medi
Page 133 and 134:
Impostando come tensione minima amm
Page 135 and 136:
SOC Potenza Potenza Densità di 20%
Page 137 and 138:
Tutte le misure di resistenza sono
Page 139 and 140:
LFP Anche in questo caso si è effe
Page 141 and 142:
in prima approssimazione il SOC del
Page 143 and 144:
La modalità di misura si può rias
Page 145 and 146:
Confronto Si riportano di seguito l
Page 147 and 148:
NMC LFP Potenza Potenza Densità di
Page 149 and 150:
Allegato 2 - POSSIBILITÀ DI ESTENS
Page 151 and 152:
Metodologia adottata Si è deciso d
Page 153 and 154:
SPAZZATRICI U.C.M. SRL (azienda del
Page 155 and 156:
Selezione delle macchine, dimension
Page 157 and 158:
SERRE Trattori orticoltura STAR 300
Page 159 and 160:
Prospetto della proposta di elettri
Page 161 and 162:
Lynx Xtrim SC 600 H.O. E-TEC 35 16x
Page 163 and 164:
45150 Conoscendo i dati di vendita
Page 165 and 166:
Le future macchine azionate elettri
Page 167 and 168:
ALLEGATO A: aziende italiane consid
Page 169 and 170:
Tel. 0522 640111 e.mail marketing@g
Page 171 and 172:
Tel. 0445 694131 e.mail www.tecnogo
Page 173 and 174:
107 2.475 2.456 23.273 75 294 7.128
Page 175:
Ringraziamenti Le informazioni sull
show all

Sviluppo di moduli batterie litio-ioni per avviamento - Enea

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?