Selection of AHI + SC hybrid storage based on mathematical models and load variation characteristics

• Autorzy: Liedke M. , Łowiec E. , Matelski W. , Wolski L. , Strzelecki R.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.05.21

Warianty tytułu

PL

Dobór zasobnika hybrydowego na podstawie modeli matematycznych i charakterystyki zmienności obciążenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article deals with the design of a hybrid storage consisting of Aqueous Hybrid Ion battery (AHI) and supercapacitor (SC) modules. The selection of components is based on the knowledge of the load profile of the storage and the AHI battery and supercapacitor models. The paper presents the method of selecting components of the storage made of AHI batteries and supercapacitor modules The article includes an example of the hybrid storage design intended for the supply of household electric appliances.

PL

Artykuł dotyczy metody projektowania zasobnika hybrydowego złożonego z baterii Aqueous Hybrid Ion (AHI) i modułów superkondensatorowych (SC). Dobór elementów opiera się na znajomości profilu obciążenia zasobnika oraz modeli baterii AHI i superkondensatora SC. W pracy przedstawiono sposób doboru elementów zasobnika złożonego z baterii AHI i modułów superkondensatorowych. W artykule zamieszczono przykład projektu zasobnika hybrydowego przeznaczonego do zasilania elektro-sprzętów gospodarstwa domowego.

Słowa kluczowe

EN

hybrid storage; Aqueous Hybrid Ion battery; supercapacitor

PL

zasobnik hybrydowy; bateria Aqueous Hybrid Ion; superkondensator

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 5
• Strony: 120--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Liedke M.

• Instytut Elektrotechniki, Bałtycka Pracownia Technologii Energoelektronicznych w Gdyni, ul. Czechosłowacka 3, 81-336 Gdynia

autor

Łowiec E.

• Instytut Elektrotechniki, Bałtycka Pracownia Technologii Energoelektronicznych w Gdyni, ul. Czechosłowacka 3, 81-336 Gdynia

autor

Matelski W.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych, ul. G. Narutowicza 11/12, 80-216 Gdańsk

autor

Wolski L.

• Instytut Elektrotechniki, Bałtycka Pracownia Technologii Energoelektronicznych w Gdyni, ul. Czechosłowacka 3, 81-336 Gdynia

autor

Strzelecki R.

• Instytut Elektrotechniki, Bałtycka Pracownia Technologii Energoelektronicznych w Gdyni, ul. Czechosłowacka 3, 81-336 Gdynia

Bibliografia

• [1] Whitacre J. F. et al, A Polyionic, Large-Format Energy Storage Device Using an Aqueous Electrolyte and Thick-Format Composite NaTi2(PO4)3/Activated Carbon Negative Electrodes, Energy Technology (2015), 3, 20-31
• [2] Sullivan J.L., Gaines L., A Review of Battery Life-Cycle Analysis: State of Knowledge and Critical Needs, Center for Transportation Research Energy Systems Division, Argonne National Laboratory , ANL/ESD/10-7 (2010), 8-30
• [3] Lahbib I., Lahyani A., Sari A., Venet P., Performance analysis of a lead-acid battery/supercapacitors hybrid and a battery stand-alone under pulsed loads, 2014 First International Conference on Green Energy ICGE, (2014) 273-278
• [4] Lahyani A., Venet P., Guermaz A., Troudi A., Battery/Supercapacitors Combination in Uninterruptible Power Supply (UPS), IEEE Transactions On Power Electronics,( 2013) VOL. 28, NO. 4, 1509-1522
• [5] Mahmudi M., Gazwi A., Battery/Supercapacitor Combinations for Supplying Vehicle Electrical and Electronic Loads, International Journal of Electronics and Electrical Engineering, (2014) Vol. 2, No. 2, 153-162
• [6] Bentley P., Stone D. A.,The parallel combination of a valve regulated lead acid cell and supercapacitor for use as a hybrid vehicle peak power buffer. The University Of Sheffield , EPE Dresen (2005),1-10
• [7] Pay S., Baghzouz Y., Effectiveness of Battery-Supercapaicitor Combination in Electric Vehicles,IEEE Bologna PowerTech Conference, (2003) 1-6
• [8] Zhou H., Bhattacharya T.,Tran, D. ,Sing T., Siew T., Composite Energy Storage System Involving Battery and Ultracapacitor With Dynamic Energy Management in Microgrid Applications, IEEE Transactions On Power Electronics, VOL. 26, NO. 3, (2011) 923-930
• [9] Kim Y., Raghunathan V., Raghunathan A., Design and Management of Battery-Supercapacitor Hybrid Electrical Energy Storage Systems for Regulation Services, IEEE Transactions On Multi-Scale Computing Systems ,Vol. 3, No. 1,(2017),12-24
• [10] McKeon B., Furukawa J., Fenstermacher S., Advanced Lead– Acid Batteries and the Development of Grid-Scale Energy Storage Systems, Proceedings of the IEEE Vol. 102, No. 6, (2014), 951-963
• [11] http://wattstor.com/wp-content/uploads/2016/03/AqueousHybrid-Ion-Battery-Data-Sheet.pdf
• [12] Li S. , Ke B., Study of Battery Modeling using Mathematical and Circuit Oriented Approaches, IEEE (2011), 1-8
• [13] Jantharamin N., Zhangt. L., A New Dynamic Model for LeadAcid Batteries, School of Electronic and Electrical Engineering, University of Leeds, U K, IEEE, (2008), 86-90
• [14] Tremblay O., Dessaint L., Experimental Validation of a Battery Dynamic Model for EV Applications, World Electric Vehicle Journal Vol. 3 (2009), 289-298
• [15] Haddad R., Shahat, A. Kalaani Y., Lead Acid Battery Modeling For Photovoltiac Applications, Journal of Electrical Engineering ,6 (2015), 1-8
• [16] http://wattstor.com/wp-content/uploads/2016/03/AqueousHybrid-Ion-Battery-Data-Sheet.pdf
• [17] https://powersimtech.com/drive/uploads/2016/03/TutorialUltracapacitor-Model-1.pdf
• [18] Liu, Z.; Chen, Y.; Luo, Y.; Zhao, G.; Jin, X. Optimized Planning of Power Source Capacity in Microgrid, Considering Combinations of Energy Storage Devices, Applied. Sciences. 6, 416 (2016), 1-19
• [19] Koohi-Kamali S., Rahima, N. A. Mokhlisa H., New algorithms to size and protect battery energy storage plant in smart microgrid considering intermittency in load and generation, 3rd IET International Conference on Clean Energy and Technology CEAT (2014), 1-7
• [20] Atia R.,Yamada N.,Sizing and Analysis of Renewable Energy and Battery Systems in Residential Microgrids, IEEE Transactions On Smart Grid, Vol. 7, No. 3,(2016), 1204-1213
• [21] Omar N., Van Mulders F., et al, Effectiveness evaluation of a Supercapacitor-battery parallel combination for Hybrid Heavy Lift Trucks, EVS24 International Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium, (2009), 1-11

Uwagi

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