Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Przegląd wybranych metod diagnozowania stanu akumulatorów litowo-jonowych

Żurek-Mortka Marta, Gospodarczyk Andrzej, Majcher Andrzej, Kozak Marcin

Elektro Info

|

2021

|

nr 6

34--38

PL

Obserwowany w ostatnich latach znaczący postęp technologii wytwarzania akumulatorów litowo-jonowych (LIB) doprowadził do tego, że coraz więcej urządzeń i maszyn wykorzystuje je jako główne źródło zasilania. Dzięki uzyskaniu wysokiej gęstości energii, napięcia wyjściowego o stosunkowo wysokiej wartości, długiego czasu życia, niskiego poziomu samorozładowania oraz szerokiego przedziału temperatury pracy LIB znajdują coraz bardziej rozległe zastosowania w urządzeniach przenośnych, stacjonarnych magazynach energii, pojazdach elektrycznych (EV). Zapewnianiu bezpieczeństwa i niezawodności działania LIB w tych zastosowaniach towarzyszy rozwój metod diagnozowania stanu akumulatorów. Przy ocenie jakości LIB powszechnie wykorzystuje się następujące parametry: stan naładowania (SOC) oraz stan żywotności (SOH). Parametry te umożliwiają oszacowanie pozostałego czasu użyteczności akumulatora.

EN

The significant advances in lithium-ion battery technology (LIB) observed in recent years have led to the fact that more and more devices and machines use them as the main source of power supply. Thanks to obtaining high energy density, high output voltage, long life, low level of self-discharge and wide operating temperature range, LIBs are increasingly used in portable devices, stationary energy storages, electric vehicles (EV). Ensuring the safety and reliability of LIB operation in these applications is accompanied by the development of methods for diagnosing the condition of batteries. The most frequently used parameters related to it are the state of charge (SOC) and the state of health (SOH), which allow to estimate the remaining life of the battery.

2

Design of bidirectional DC-DC cuk converter for testing characteristics of lead-acid battery

Suryoatmojo Heri, Ridwan Mohamad, Izzatur Rahman Irham, Candra Riawan Candra, Ashari Mochamad

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 3

114--118

EN

Lead-acid battery is an important element in the development of electric vehicle and hybrid generating power plant. In real circumstances, the capacity of the battery will change according to the amount of current discharged from the battery. In normal operation, it usually uses a voltage cut-off reference. The battery cut-off voltage limit, however, is usually obtained with a constant discharge current, which, in this case, cannot be done in a practical application. Another reference is by using state of charge (SoC) estimating method. The common method used for SoC estimation is coulomb counting because it can be done while batteries are connected to a grid. This research will test the discharge characteristic curve and estimate the SoC battery using coulomb counting. The battery tested is a type of valve regulated lead-acid (VRLA) with a rating of 7.2Ah and 12V. To implement the test system, DC-DC Bidirectional Cuk Converter is proposed with Average Current Mode Control, where the battery testing scheme is modified, so the power usage is more efficient. According to the testing results, the DC-DC converter is able to test VRLA battery with discharge and charge-discharge testing schemes. The charge-discharge cycle test on VRLA batteries shows that the results of using the coulomb counting method is more accurate than open circuit voltage method.

PL

Akumulator kwasowo-ołowiowy jest ważnym elementem w rozwoju pojazdów elektrycznych i elektrowni hybrydowych. W rzeczywistych warunkach pojemność akumulatora zmienia się w zależności od wartości prądu pobieranego z akumulatora. Graniczne napięcie odcięcia akumulatora jest zwykle wyznaczane przy stałym prądzie rozładowania, czego w nie można zrobić w praktycznym zastosowaniu. Innym sposobem oceny jest zastosowanie metody szacowania stanu naładowania (SoC). Powszechną metodą stosowaną do oszacowania SoC jest zliczanie kulombowskie, ponieważ można to zrobić, gdy akumulatory są podłączone do sieci. Badanie to sprawdzi krzywą charakterystyki rozładowania i oszacuje akumulator SoC za pomocą zliczania kulombowskiego. Aby wdrożyć system testowy, proponuje się dwukierunkowy konwerter DC-DC z kontrolą trybu średniego prądu, w którym zmodyfikowano schemat testowania baterii, dzięki czemu zużycie energii jest bardziej wydajne. Test cyklu ładowania-rozładowania akumulatorów VRLA pokazuje, że wyniki zastosowania metody zliczania kulombowskiego są dokładniejsze niż metoda napięcia w obwodzie otwartym.

3

Układ eksperymentalny monitorujący stan naładowania baterii akumulatorowej

Krystkowiak Michał, Gąsiorek Amadeusz, Mielczarek Norbert

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2020

|

No. 104

99--108

PL

W artykule zaprezentowano układ eksperymentalny umożliwiający monitorowanie stanu naładowania (SOC) konwencjonalnej baterii akumulatorowej typu kwasowo-ołowiowego. Opisano m.in. wybrane metody pozwalające oszacować stan naładowania. W następnej kolejności zaprezentowano, opracowane w ramach prowadzonych prac, algorytmy, które następnie zostały zaimplementowane w systemie procesorowym. Przedstawiono także zbudowany model symulacyjny pozwalający na dodatkową weryfikację poprawności funkcjonowania przedstawionego na łamach niniejszego artykułu rozwiązania.

EN

The article presents an experimental system enabling the monitoring of the state of charge (SOC) of a conventional lead-acid battery. Described include selected methods to estimate the state of charge. Next, algorithms developed as part of the work were presented, which were then implemented in the processor system. A constructed simulation model was also presented, which allows additional verification of the correctness of functioning of the solution presented in this article. To this end, based on the review of the SOC methods used, algorithms have been developed in a simplified and modified version based on the so-called Coulomb Counting. In order to verify the correct operation of the constructed experimental system, the obtained test results were compared not only with the battery manufacturer's data, but also with the results obtained by computer simulation.

4

A multi-slack optimization model for scheduling energy hubs in smart grids

Moghaddam I. G., Saniei M., Mashhour E.

Journal of Power Technologies

|

2018

|

Vol. 98, nr 3

287--295

EN

This paper provides a multi-slack optimization model in order to manage the operation of an energy hub in smart grids. This model is centralized on a multi-slack one in which the proposed slack variables are in line with actual energy providers. Both electrical and thermal loads are considered in this model. An external grid and boilers are respectively used for slack generation units for satisfying electrical and thermal loads. In order to reduce the penalty factors in the optimization model, we addressed fair and suitable slack variables in the optimization model. In a real power system, energy storage devices could effect optimal operation in short-term planning. The main role of such devices in smart grids is to reduce the operating costs because of their state of charge (SOC) in peak, medium and base loads. Such devices could also handle load and generation uncertainties in the real world. In this model, we implement this feature to handle the uncertainties in the random variable generation sector of optimization algorithm. The proposed method could handle this challenge by discharging the stored energy if the slack unit is unable to satisfy the demanded load and vice versa. In order to evaluate the effectiveness of the proposed method, a benchmark is provided in this paper. The hourly electrical and thermal demands were extracted from DesignBuilder® for a commercial building. The simulation results show that the presented method is both satisfactory and consistent with expectations.

5

Metody wyznaczania stanu naładowania akumulatorów stosowane w pojazdach elektrycznych, urządzeniach przenośnych i w laboratorium

Rudnicki T., Wójtowicz S.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2014

|

nr 3

68--70

PL

Stan naładowania akumulatora jest bardzo istotnym parametrem dla użytkownika pojazdu elektrycznego lub urządzenia przenośnego. Pozwala on oszacować pozostały czas pracy, a w przypadku pojazdów elektrycznych dostępny zasięg. Artykuł przedstawia najważniejsze metody służące do wyznaczania stanu naładowania akumulatorów, stosowane w urządzeniach przenośnych, pojazdach elektrycznych, a także w badaniach laboratoryjnych. Wyjaśniono istotę działania każdej z metod, opisano ich wady i zalety oraz możliwości zastosowania do konkretnych urządzeń.

EN

State-of-charge of battery is a very important parameter for any electrical vehicle or mobile device user. It allows estimating the time range and in the case of electric vehicles available distance range. The paper presents the main methods for determining the state-of-charge of batteries used in portable devices, electric vehicles, and at laboratories. The principle of each method, described here, their advantages and disadvantages and applicability to specific devices has been explained.

6

Design and Implementation of a UKF-based SOC Estimator for LiMnO2 Batteries Used on Electric Vehicles

Dai H., Wei X., Sun Z.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 1b

57-63

EN

To ensure safe and reliable battery operations, an accurate battery state of charge (SOC) estimation is critical for the battery systems used in electric vehicles and hybrid electric vehicles because of the arduous operation conditions. This paper presents a SOC estimator designed based on the unscented Kalman filter (UKF), which is very popular in the state estimation in non-linear systems. The dynamic characteristics of the battery are modeled with an equivalent circuit, which is composed of two capacitors, three resistors and a voltage source to simulate the equilibrium open circuit voltage (OCV). To relieve the computation requirement of the original UKF, an efficient implementation using a Cholesky factorization is investigated, and thereby a SR-UKF based SOC estimator is proposed. Experiment results shows that the model proposed can track the dynamic behavior of the battery very well and the UKF-based SOC estimator has a good performance in the state estimation, and a comparison with EKFbased estimator also shows that a better accuracy can be got by the proposed UKF- based estimator.

PL

Artykuł prezentuje system kontroli SOC (state of charge – stan naładowania) baterii używanych w pojazdach elektrycznych. System bazuje na filtrze Kalmana typu UKF. Własności dynamiczne baterii modelowane są przy pomocy odpowiedniego obwodu elektrycznego zastępczego. System może śledzić właściwości dynamiczne baterii i badać jej stan naładowania.