Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Selected properties of single-sided resistance spot welded joints on 18650 battery tab

Bieliszczuk Krzysztof, Zyskowska Magdalena

Welding Technology Review

|

2024

|

R. 96

4--15

EN

The aim of this study was to characterize selected properties of joints made by single-sided serial resistance spot welding of 0.15 mm thickness Hilumin connectors to the negative terminal of LGDBHG21865 lithium-ion cylindrical battery cell. Welding process was performed using production parameters to properly represent actual manufacturing conditions. Mechanical properties of the joints were examined by means of tensile stress test and microhardness measurements while additional studies include metallographic analysis of the joint cross sections by means of optical and scanning microscopy. Energy dispersive spectroscopy was performed in order to determine surface distribution of elements within the weld nugget. Studies confirmed suitable microstructure of welded joints, repeatability of the welding process and proper selection of the welding parameters.

2

Energy management strategy with regenerative-breaking recovery of mixed storage systems for electric vehicles

Fouad Zebiri, Elhak Benheniche Abd, Elhakim Deboucha Abd, Abdelhalim Kessal

Power Electronics and Drives

|

2024

|

Vol. 9 (44)

463--481

EN

The present paper addresses the energy management (EM) strategy between batteries and ultracapacitors (UCs) in a dual-propulsion urban electric vehicle (EV). The use of two propulsion machines proves advantageous for high-performance EVs facing spatial constraints. Allocating load power requirements among the propulsion machines and energy storage components poses a significant challenge in this design. In this paper, the control strategy presents managing the energy flow between the converters and the two brushless DC motors (BLDCs) motors via the DC link in order to maintain the energy demand of the EV coming from the dynamics of the latter. For this, power control is carried out by a management algorithm. This management is based on the power requested/generated by the two machines (BLDCs), the state of charge of the batteries (SOCBat) and the state of charge of the ultracapacitors (SOCUC). The bidirectional DC-DC converter is controlled with current to ensure the functioning of the motor or the generator of the vehicle. We also integrate the controls of the DC bus and BLDC. Additionally, the recovered energy during braking is stored in the battery or in the UC depending on the operating conditions.

3

Capacitor-Based Active Cell Balancing for Electric Vehicle Battery Systems: Insights from Simulations

Marcin Daniel, Lacko Milan, Bodnár Dávid, Pancurák Lukáš

Power Electronics and Drives

|

2024

|

Vol. 9 (44)

317--330

EN

Cell balancing, a critical aspect of battery management in electric vehicles (EVs) and other applications, ensures a uniform state of charge (SOC) distribution among individual cells within a battery pack, enhancing performance and longevity while mitigating safety risks. This paper examines the effectiveness of capacitor-based active cell-balancing techniques using simulations under dynamic loading conditions. Utilising MATLAB and Simulink, various circuit topologies are evaluated, considering real-world cell parameters and open-circuit voltage (OCV) curve modelling. Results indicate that advanced configurations, such as double-tiered switched-capacitor balancing, offer improved balancing speed and efficiency compared to conventional methods. However, challenges such as transient events during charging and discharging phases underscore the need for further research. By leveraging simulations and experimental data, researchers can refine cell-balancing strategies, contributing to the development of safer, more efficient battery systems for EVs and beyond. This study underscores the importance of systematic analysis and optimisation in advancing cell-balancing technology for future energy-storage applications.

4

Safety of operation of lithium batteries with active-passive BMS Systems in mining machinery systems

Kurpiel Wojciech, Miedziński Bogdan

Mining Machines

|

2024

|

vol. 42, iss. 4

264--276

EN

The use of lithium batteries in power supply systems for devices and/or machines in mines requires ensuring an appropriate level of work safety. This applies in particular to hard coal mines, and especially methane mines and mines at risk of fire or explosion. For this reason, the lithium cells used must, together with the BMS battery management system, be isolated from the influence of the environment by placing themin special explosion-proof housings. In connection with the above, the operation of cells without the so-called BMS is, as the authors' preliminary research shows, practically prohibited. In practice, various BMSs are used, most often with the so-called passive balancing. However, their use means that the lithium battery is balanced only during charging, which means that the weakest cells in the battery determine its operating time. As for active BMSs, they are used less often due to their rather complicated structure and costs, but their use extends the operation of the lithium battery.The article presents a new version of the special structure of the BMS system, which will balance the battery cells using the passive and active method. This will extend the battery life and ensure a safe charging process. The BMS system can be used in mining machines and devices and energy storage devices powered by a battery consisting of lithium cells.

5

Battery energy storage utilization in optimization of heat production in district heating sector

Nowakowski Rafał

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2024

|

Nr 1

9--18

EN

The innovative approach to the issues of integration of an electricity storage, heat storage and an electrode heating boiler in the heating system in this paper is presented. In recent years, a growing share of renewable energy sources in heating has been observed, which may result in the dynamics of electricity price variability being greater and more frequent than in daily and annual periods. This may apply in particular to the price of heat from electrode boilers. The proposed solution to optimize heat prices at an acceptable level for end users, consisting in connecting an electrode heating boiler with heat and electricity storage facilities is presented.

PL

W artykule przedstawiono innowacyjne podejście do zagadnień integracji magazynu energii elektrycznej, magazynu ciepła i elektrodowego kotła ciepłowniczego w systemie ciepłowniczym. W ostatnich latach można zaobserwować rosnący udział odnawialnych źródeł energii w ciepłownictwie, co może spowodować, że dynamika zmienności cen energii elektrycznej będzie większa i częstsza niż w okresach dobowych oraz rocznych. Może to dotyczyć w szczególności ceny ciepła z kotłów elektrodowych. W artykule przedstawiono propozycję rozwiązania dla optymalizacji cen ciepła, na akceptowalnym poziomie dla odbiorców końcowych, polegające na połączeniu elektrodowego kotła ciepłowniczego z magazynami ciepła i energii elektrycznej.

6

Elektronarzędzia akumulatorowe – na co zwrócić uwagę przy wyborze?

Roszkowska Agnieszka

Elektro Info

|

2024

|

nr 4

66--68

PL

Wszelkiego typu prace instalacyjne, remontowe i wykończeniowe wymagają dużej precyzji i skupienia, co bywa trudne, gdy kabel zasilający narzędzie ogranicza swobodę ruchów i plącze się pod nogami. W takiej sytuacji doskonałym rozwiązaniem są narzędzia akumulatorowe, których mamy obecnie duży wybór.

7

Baterie akumulatorów stosowanych w zasilaczach UPS : warunki ich bezpiecznej eksploatacji i czynniki wpływające na ich żywotność

Wiatr Julian

Elektro Info

|

2024

|

nr 5

26--33

PL

Wysokie wymagania dotyczące pewności dostaw energii elektrycznej do odbiorników o znaczeniu krytycznym zmuszają projektantów do projektowania układów zasilania wyposażonych w zasilacze UPS. W zasilaczach tych ważnym elementem są baterie akumulatorów, które – eksploatowane w niewłaściwy sposób – stwarzają zagrożenie wybuchowe oraz porażeniowe. W artykule zostały przedstawione podstawowe wymagania eksploatacyjne dla baterii akumulatorów stosowanych w zasilaczach UPS jako magazyny energii.

8

Optimisation of a renewable energy system by hybridisation PSO algorithm and artificial neural network

Abdelhak Ghalem, Abdellatif Naceri, Youcef Djeriri

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 10

105--109

EN

Artificial intelligence is poised to revolutionise the energy sector. Its data-based learning capabilities enable both energy production and consumption optimization. Energy needs are better assessed to support the energy transition. This digital innovation is necessary to implement the development policies for preserving the environment. There are many projects in this direction. They concern the oil industry as well as gas extraction or the intelligence of electrical networks. In fact, artificial intelligence is gradually becoming the tool that optimizes energy production and consumption.

PL

Sztuczna inteligencja może zrewolucjonizować sektor energetyczny. Jego możliwości uczenia się w oparciu o dane umożliwiają zarówno optymalizację produkcji energii, jak i jej zużycia. Potrzeby energetyczne są lepiej oceniane, aby wesprzeć transformację energetyczną. Ta cyfrowa innowacja jest niezbędna do realizacji polityki rozwoju na rzecz ochrony środowiska. Projektów w tym kierunku jest wiele. Dotyczą one zarówno przemysłu naftowego, jak i wydobycia gazu czy inteligencji sieci elektrycznych. W rzeczywistości sztuczna inteligencja stopniowo staje się narzędziem optymalizującym produkcję i zużycie energii.

9

Nadchodzi branża recyklingu bateryjnego

Kowalczyk Artur

Energia i Recykling : gospodarka obiegu zamkniętego

|

2023

|

nr 4

PL

Wszystko wskazuje na to, że elektryczne samochody – czy raczej w zasadzie ich bezużyteczne resztki – będziemy znajdować jak inne elektroodpady przy altanach ze zwykłymi, komunalnymi śmieciami. Albo w lasach bądź przydrożnych rowach. Tak rysuje się czarny scenariusz recyklingu tego segmentu odpadów. Na „szczęście” nie wszystko ulegnie zniszczeniu, bo złomiarze wyprują z aut wszystko, co przydatne lub możliwe do sprzedania nawet za kilka złotych.

10

Elektroprosumencka mikroinstalacja on/off grid (PV i bateria akumulatorów) – studium przypadku (budowa odporności elektroprosumenckiej w segmencie ludnościowym)

Chmiel Józef, Bodzek Krzysztof

Energetyka

|

2023

|

nr 8

496--500

PL

Przez wiele lat odbiorca energii był w pełni zależny od wielkoskalowej energetyki korporacyjnej, a jego „bezpieczeństwo” zasilania energią elektryczną było bardzo silnie zależne od miejsca przyłączenia. Obecnie pojawiły się rozwiązania, które technicznie pozwalają na pełną pracę off grid, jednak na tym etapie rozwoju są one kosztowne. Z tego powodu dążenie do pełnej niezależności gospodarstw domowych jest zazwyczaj realizowane etapami. Artykuł opisuje budowę odporności elektroprosumenckiej domu jednorodzinnego, poprzez instalację w pierwszej kolejności źródła PV (z falownikiem hybrydowym), a następnie magazynów energii pozwalających na pełną niezależność gospodarstwa przez dobę. Opisana instalacja wpisuje się w działania budowania odporności elektroprosumenckiej jednostek samorządu terytorialnego dążących do elektroprosumeryzmu (w segmencie ludnościowym). Stanowi ona osłonę kontrolną będącą częścią sieci nN, w tym przypadku małego miasta. Genezą inwestycji we własną odporność elektroprosumencką były częste wyłączenia zasilania i związane z tym straty (np. rozmrożenie żywności), a także zmniejszenie bezpieczeństwa pierwszego autora (wyłączenie systemu alarmowego). Analizowane studium przypadku przedstawia możliwość zasilenia domu jednorodzinnego za pomocą mikroinstalacji PV z falownikiem hybrydowym i akumulatorem energii w przypadku awarii sieciowych, z perspektywą integracji kolejnych rozwiązań (samochód elektryczny, …) pozwalających na osiągnięcie w tendencji pełnej odporności elektroprosumenckiej.

EN

For many years an energy consumer has been fully dependent on the large-scale corporate power industry and his "power supply security" was strongly dependent on the connection point. But recently, new solutions have appeared which technically enable the full off-grid work but still, on this development stage, are very expensive. For that reason, the efforts to achieve a full independence of households is usually realised in stages. Described is here the building of an electroprosumeric resilience in a detached house through, at first, installation of a PV source (with hybrid inverter) and then energy storage facilities enabling full energy autonomy of this household for 24 hours. The discussed installation fits perfectly into steps taken to build the electroprosumeric resilience of local government entities striving for electroprosumerism (in the population segment). It constitutes a control front-end being a part of a LV network, a small city in this case. The genesis of investing into electroprosumeric self-resilience were frequent power cut-offs and losses connected with them (like food defrosting) as well as reduction of safety of the first author as a result of the alarm system deactivation. The analysed case study presents possibility to supply a detached house by PV microinstallation equipped with a hybrid inverter and a battery in case of power network failures with perspective to integrate further solutions (electric vehicle) making it possible to finally achieve a full electroprosumeric resilience.

11

Validation of the energy consumption model for a quadrotor using Monte-Carlo simulation

Głębocki Robert, Żugaj Marcin, Jacewicz Mariusz

Archive of Mechanical Engineering

|

2023

|

LXX, nr 1

151–-178

EN

Unmanned, battery-powered quadrotors have a limited onboard energy resources. However, flight duration might be increased by reasonable energy expenditure. A reliable mathematical model of the drone is required to plan the optimum energy management during the mission. In this paper, the theoretical energy consumption model was proposed. A small, low-cost DJI MAVIC 2 Pro quadrotor was used as a test platform. Model parameters were obtained experimentally in laboratory conditions. Next, the model was implemented in MATLAB/Simulink and then validated using the data collected during real flight trials in outdoor conditions. Finally, the Monte-Carlo simulation was used to evaluate the model reliability in the presence of modeling uncertainties. It was obtained that the parameter uncertainties could affect the amount of total consumed energy by less than 8% of the nominal value. The presented model of energy consumption might be practically used to predict energy expenditure, battery state of charge, and voltage in a typical mission of a drone.

12

Influence of the Expected Wind Speed Fluctuation on the Number of Batteries of the Balancing System

Yaremenko Mykhailo, Klen Kateryna

Power Electronics and Drives

|

2022

|

Vol. 7 (42)

187--196

EN

The article discusses a method of assessing the of dependence of the number of batteries that would be needed to achieve energy balance in distributed generation systems with wind turbines on ambient temperature and on the error involved in predicting the parameters of wind flow (wind speed). To describe the relationship between current rate and capacity in a given current range, Peukert’s law is used. Dependence of the Peukert's constant on ambient temperature for the lead-acid battery HZB12-180FA is calculated. Taking the lead-acid battery and wind turbine VE-2 as a reference, dependence of area of controlled operation of the battery on the wind speed forecasting error is calculated. The technique of considering ambient temperature, depth of discharge, and wind speed forecasting error when deciding the size of energy storage of the balancing system (the number of batteries and their capacity) is provided. A family of curves representing the dependence of the number of batteries constituting the balancing system on the ambient temperature and the wind speed forecasting error are presented. It is shown that as the wind speed forecasting error increases from 0% to 15% and the ambient temperature decreases from 20 °C to 20 °C, the number of batteries should be increased by approximately 2.81 times in order to maintain the same area of controlled operation of a battery.

13

Zasilacze UPS z podwójną konwersją

Kuczyński Karol

Elektro Info

|

2022

|

nr 3

92--96

PL

W artykule omówiono podstawowe topologie stosowane w zasilaczach UPS. Zwrócono uwagę na dobór mocy zasilacza UPS.

EN

The article discusses the basic topologies used in UPS. Attention has been paid to the selection of the power of the UPS unit.

14

The electric vehicle shortest path problem with time windows and prize collection

Cassia Antonio, Jabali Ola, Malucelli Federico, Pascoal Marta

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2022

|

Vol. 30

313--322

EN

The Electric Vehicle Shortest Path Problem (EVSPP) aims at finding the shortest path for an electric vehicle (EV) from a given origin to a given destination. During long trips, the limited autonomy of the EV may imply several stops for recharging its battery. We consider combining such stops with visiting points of interest near charging stations (CSs). Specifically, we address a version of the EVSPP in which the charging decisions are harmonized driver's preferences. The goal is to maximize the total gained score (assigned by the driver to the CSs), while respecting the time windows and the EV autonomy constraints. We define the problem as a MILP and develop a A* search heuristic to solve it. We evaluate the method by means of extensive computational experiments on realistic instances.

15

Estimation of efficiency of electric power balance iautomobiles

Puzakov Andrey

Transport Problems

|

2021

|

T. 16, z. 2

113--120

EN

Increase in consumer power with the simultaneous reduction in the time and driving speed of personal automobiles results in systematic discharge of the batteries due to electric power balance inefficiency. The calculation methods for the evaluation of the electric power balance are inefficient, as a number of random factors (demand for electric power, driving speed, air temperature, technical condition of the units, etc.) influence the process of electric power generation, storage and consumption. The instrumental method for evaluation of the electric power balance efficiency assumes that the driver is informed about the battery charge condition prior to combustion engine startup, operational evaluation of the charge state change is performed during automobile driving and the driver is warned about critical reduction of charge state (including the forecast of its change for the period of the parking of the automobile in winter).

16

Switching strategies of single stage battery based microgrid

Ponnuru Sudhakiran, Kumar R Ashok, Swaroopan NM Jothi

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 9

130--134

EN

Renewable sources creates new opportunity when it is integrated with the microgrid increasing the energy efficiency of the system. This paper focuses on the adaptive control strategies which utilizes different energy management system for single stage PV based battery management system connected with the microgrid which operates on maximum power. The proposed system is carried in MATLAB/Simulink 2017B and its performance measures is demonstrated for different scenarios.

PL

Źródła odnawialne stwarzają nowe możliwości, gdy są zintegrowane z mikrosiecią zwiększając efektywność energetyczną systemu. Niniejszy artykuł koncentruje się na adaptacyjnych strategiach sterowania, które wykorzystują różne systemy zarządzania energią dla jednostopniowego systemu zarządzania baterią PV, połączonego z mikrosiecią, która działa z maksymalną mocą. Proponowany system jest realizowany w MATLAB/Simulink 2017B, a jego mierniki wydajności są demonstrowane dla różnych scenariuszy.

17

Determining the shortest charging time of batteries using SOC set point at constant current – constant voltage mode

Faanzir Faanzir, Ashari Mochamad, Soedibyo Soedibyo, Umar Umar

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 4

54--59

EN

A method of determining the shortest charging time of 3 types of batteries: Lead Acid, Lithium Ion, Nickel metal hydride. Constant current (CC) and constant voltage (CV) charging modes are applied. Initially filled using the constant current method, the voltage and SOC increase over time. When reaching a certain SOC, as a set point, the voltage becomes constant and the charging current decreases until the battery is fully charged. The results show that the fastest charging time by for Li-Ion is 2.632 hours, Lead Acid is 4.619 hours, Ni-mH is 6.714 hours.

PL

Opisano metodę określania najkrótszego czasu ładowania trzech typów baterii: ołowiowej, litowo-jonowej i niklowej. Rozpatrywano tryb stałego prądi I stałego napięcia. Po osiągnięciu pewnej wartości SOC (State of Cargin) pozostaje stałe napięcie a prąd stopniowo maleje. Otrzymano następujące rezultaty: liowo jonowe 2.6 godz, ołowiowe 4.6 godz I niklowe 6.7 godz.

18

Backstepping control strategy for multi-source energy system based flying capacitor inverter and PMSG

Boumediene Bachir, Smaili Attalah, Allaoui Tayeb, Berkani Abderrahmane, Marignetti Fabrizio

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 3

21--29

EN

In this paper, renewable photovoltaic (PV) and wind turbine (WT) generators with battery are coupled via a flying capacitor inverter to a power grid in parallel with an alternating load. This paper studies a new control structure focused a backstepping control of the energy storage system. The proposed methods to adjust the active and reactive power by adjusting the currents, the DC bus voltage on the grid side converter, as well as the battery voltage allow three selective control targets to be achieved, the objective is to obtain purely sinusoidal signals and symmetrical gate current, suppresses reactive power ripples and cancels active power ripples in the event of grid imbalance. In order to optimize the power flow in the different parts of the production process, an energy management algorithm is developed in order to mitigate the fluctuations of the load, the considered multi-sources on-grid system was implemented in the Matlab/Simulink, the results show the effectiveness of the proposed method. To analyze our approach, a prototype is modeled, simulated and can be realized in an experimental test setup.

PL

W tym artykule odnawialne generatory fotowoltaiczne (PV) i turbiny wiatrowe (WT) z baterią są sprzężone za pośrednictwem falownika ze swobodnym kondensatorem z siecią energetyczną równolegle ze zmiennym obciążeniem. Przeanalizowano nową strukturę controli sterowania, która skupiła się na wstecznej kontroli systemu magazynowania energii. Proponowane metody regulacji mocy czynnej i biernej poprzez regulację prądów, napięcia szyny DC po stronie sieciowej oraz napięcia akumulatora pozwalają na osiągnięcie trzech celów regulacji selektywnej, celem jest uzyskanie sygnałów czysto sinusoidalnych i symetrycznych. prąd bramki, tłumi tętnienia mocy biernej i anuluje tętnienia mocy czynnej w przypadku braku równowagi sieci. W celu optymalizacji przepływu mocy w różnych częściach procesu produkcyjnego opracowano algorytm zarządzania energią w celu złagodzenia wahań obciążenia, rozważany wielozródłowy system on-grid został zaimplementowany w programie Matlab / Simulink, wyniki pokazują skuteczność proponowanej metody. Aby przeanalizować nasze podejście, modeluje się prototyp, przeprowadza symulację i może zostać zrealizowany w eksperymentalnej konfiguracji testowej.

19

Hybrid energy storage for electric multiple units to operate at the partially electrified line Gdynia - Hel

Karkosiński Dariusz, Stromski Paweł, Karkosińska-Brzozowska Natalia

Pojazdy Szynowe

|

2021

|

Nr 1

18--32

EN

The article presents calculations enabling the selection of an on-board energy storage device to replace diesel-powered trains with modern storage multiple units on the example railway line Gdynia Główna - Hel. The pioneering and currently used storage electric multiple units, mainly in Europe, were presented. The condensed results of the inventory of the line in question, including the technical condition of the stations of the non-electrified line 213 Reda - Hel, are included. Moreover, an analysis of the terrain possibilities of building new passing loops aimed at increasing the capacity of line 213 is presented. The calculations of the theoretical passage and energy demand of the storage train unit on the non-electrified part of the analyzed route are presented. The results of the calculations were used to select the on-board energy storage consisting of batteries and supercapacitors.

PL

W artykule przeprowadzono obliczenia pozwalające na dobór pokładowego zasobnika energii do zastąpienia pociągów z napędem spalinowych przez nowoczesne zasobnikowe zespoły trakcyjne na przykładowej trasie Gdynia Główna - Hel. Przedstawiono pionierskie oraz obecnie stosowane zasobnikowe elektryczne zespoły trakcyjne, głównie w Europie. Zamieszczono skondensowane wyniki inwentaryzacji rozpatrywanej linii, w tym stan techniczny stacji i przystanków niezelektryfikowanej linii 213 Reda - Hel. Ponadto przedstawiono analizę terenowych możliwości budowy nowych mijanek mających na celu zwiększenie przepustowości linii 213. Zaprezentowano obliczenia przejazdu teoretycznego oraz zapotrzebowania energetycznego zasobnikowego zespołu trakcyjnego na niezelektryfikowanej części analizowanej trasy. Wyniki przeprowadzonych obliczeń wykorzystano do doboru pokładowego zasobnika energii składającego się z baterii akumulatorów oraz superkondensatorów.

20

Bardziej "zielone" baterie i akumulatory

Korkozowicz Michał

Energia i Recykling : gospodarka obiegu zamkniętego

|

2021

|

nr 2

38--40

PL

Kilka tygodni temu Komisja Europejska opublikowała propozycję wydania nowego rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie baterii i zużytych baterii. Ten bardzo obszerny dokument, liczący 79 artykułów pogrupowanych w trzynastu rozdziałach i dodatkowo dwanaście załączników, na stu kilkudziesięciu stronach prezentuje unijną wizję przyszłości dla chemicznych źródeł prądu w ramach Europejskiego Zielonego Ładu.