Review of possible modifications of battery charging technologies for use in supercapacitor charging

• Autorzy: Gallas D. , Siedlecki M.

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.2449-920X.2017.69.4.02

Warianty tytułu

PL

Przegląd możliwych modyfikacji technologii ładowania akumulatorów z perspektywy ich zastosowań w ładowaniu superkondensatorów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article discusses the current technologies and methods of fast, safe, and efficient charging of modern high-capacity batteries. The aim of the research is to determine which of the currently used technological solutions are most suitable for use in charging of supercapacitor energy storage devices. Modern solutions applicable to battery technologies which due to the operating characteristics and working parameters of supercapacitors are not suitable to use for their charging have been listed and the potential problems and risks related to using them for supercapacitor and battery hybrid charging have been outlined. The aim is to seek methods of optimizing supercapacitor charging to maximize the safety and speed of the process, in the perspective of using them alongside batteries for automotive applications.

PL

W artykule omówiono aktualnie istniejące technologie szybkiego i bezpiecznego ładowania wysokowydajnych akumulatorów do zastosowań motoryzacyjnych. Celem artykułu jest określenie, które z obecnie dostępnych technologii są najbardziej odpowiednie do ładowania superkondensatorów. Określono i opisano obecnie wykorzystywane technologie, które z różnych przyczyn mogą okazać się niekompatybilne z nowymi rozwiązaniami motoryzacyjnymi łączącymi akumulatory z superkondensatorami, zarówno dla pojazdów elektrycznych, jak i hybrydowych. Omówienie to wykonano celem nakreślenia najbardziej prawdopodobnych metod ładowania zasobników energii w przyszłych rozwiązaniach motoryzacyjnych. Kładziono przy tym nacisk na bezpieczeństwo, niezawodność oraz szybkość ładowania, po czym oceniono w perspektywie zastosowań dla pojazdów elektrycznych, hybrydowych i typu plug-in, zakładając, że będą one wykorzystywały hybrydowe układy zasobników energii elektrycznej.

Słowa kluczowe

EN

supercapacitor; battery; charging; electric vehicle; BMS

PL

superkondensatory; akumulatory; ładowanie; pojazdy elektryczne; BMS

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Journal of Mechanical and Transport Engineering
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 69, No. 4
• Strony: 21--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gallas D.

• Rail Vehicles Institute “TABOR”

autor

Siedlecki M.

• Poznan University of Technology

Bibliografia

• 1. Barre A., Deguilhem B., Grolleau S., Gerard M., Suard F., Riu D., 2013, A review on lithium-ion battery ageing mechanisms and estimations for automotive applications, Journal of Power Sources, Vol. 241, p. 680–689.
• 2. Camara M., Gualous H., Gustin F., Berthon A., 2008, Design and New Control of DC/DC Converters to Share Energy Between Supercapacitors and Batteries in Hybrid Vehicles. IEEE Transactions On Vehicular Technology, Vol. 57, No. 5.
• 3. Camara M., Gualous H., Gustin F., Berthon A., Dakyo B., 2009, DC/DC Converter Design for Supercapacitor and Battery Power Management in Hybrid Vehicle Applications – Polynomial Control Strategy, IEEE Transactions On Vehicular Technology, Vol. 57, No. 2.
• 4. Du Pasquier A., Plitz I., Menocal S., Amatucci G., 2003, A comparative study of Li-ion battery, supercapacitor and nonaqueous asymmetric hybrid devices for automotive applications, Journal of Power Sources, Vol. 115, Issue 1, p. 171–178.
• 5. Electric Cars Report, 2013, http://electriccarsreport.com/2013/01/pike-forecasts-1-8m-evson-european-roads-by-2020/.
• 6. Jinlong Z., Jiuhe W., Xibao W., 2012, Research on Supercapacitor Charging Efficiency of Photovoltaic System, Power and Energy Engineering Conference (APPEEC), Asia-Pacific, Shanghai, China, DOI: 10.1109/APPEEC.2012.6307169.
• 7. Nguyen A., Lauber J., Dambrine M., 2014, Optimal control based algorithms for Energy management of automotive power systems with battery/supercapacitor storage devices, Energy Conversion and Management, Vol. 87, p. 410–420.
• 8. Shen W., Vo T., Kapoor A., 2012, Charging algorithms of lithium-ion batteries: An overview, 7th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA), Singapore, DOI: 10.1109/ICIEA.2012.6360973.
• 9. Shin D., Kim Y., Seo J., Chang N., Wang Y., Pedram M., 2011, Battery-supercapacitor hybrid system for high-rate pulsed load applications, Design, Automation & Test in Europe Conference & Exhibition (DATE), Grenoble, France, DOI: 10.1109/DATE.2011.5763295.
• 10. Sierzchula W., Bakker S., Maat K., van Wee B., 2014, The influence of financial incentives and other socio-economic factors on electric vehicle adoption, Energy Policy 68, p. 183–194.
• 11. Wnuk M., 2014, Electric Car Charging 101 – Types of Charging, Charging Networks, Apps, & More. EVObsession, https://evobsession.com/electric-car-charging-101-typesof-charging-apps-more/.
• 12. Yamamoto K., Hiraki E., Tanaka T., Nakaoka M., 2006, Bidirectional DC-DC Converter with Full-bridge/Push-pull circuit for Automobile Electric Power Systems, Power Electronics Specialists Conference, 2006, PESC ’06, 37th IEEE. 1-5.10.1109/PESC.2006.1711776.
• 13. Zhang S.S., 2006, The effect of the charging protocol on the cycle life of a Li-ion battery, Journal of Power Sources, Vol. 161, Issue 2, p. 1385–1391.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).