Cerca nel sito per parola chiave

rapporti - Deliverable

Analisi di componenti e controlli innovativi per ottimizzare la gestione dei sistemi di accumulo

rapporti - Deliverable

Analisi di componenti e controlli innovativi per ottimizzare la gestione dei sistemi di accumulo

Il rapporto descrive l’attività di ricerca svolta per migliorare la gestione di un sistema di accumulo. In particolare si sono analizzati nuovi algoritmi basati su tecniche machine learning per la stima dello stato della batteria e si è analizzata un’architettura innovativa di BMS che permette di controllare le disomogeneità delle sue celle. Inoltre è stato progettato un sistema di accumulo composto da batterie derivanti da applicazione veicolare per dimostrare il concetto di 2nd life battery.

Negli ultimi anni il numero di sistemi di accumulo (SdA) elettrochimici venduti e utilizzati per applicazioni stazionarie e veicolari sta crescendo velocemente. Il loro utilizzo permette, infatti, di utilizzare energia derivante da fonti energetiche rinnovabili non programmabili in modo più efficiente e sicuro.

Siccome i SdA si stanno diffondendo e allo stesso tempo sono presenti ancora grosse lacune negli strumenti disponibili in commercio per la loro gestione, è necessario sviluppare nuovi algoritmi per la diagnostica e sistemi di gestione della carica/scarica della batteria che permettano di controllare la disomogeneità tra le celle in maniera efficiente ed economica. Il presente rapporto descrive le attività di ricerca svolte su tre tematiche differenti relative alla gestione dei SdA.

Il primo tema riguarda la diagnostica delle batterie. Gli strumenti di diagnostica disponibili in commercio per la stima dello stato di carica e di salute presentano una buona accuratezza quando la batteria è nuova. Tuttavia l’accuratezza peggiora con il passare del tempo, quando la batteria si degrada e le sue performance cambiano. Questo è dovuto principalmente al mancato aggiornamento dei parametri dello stimatore. Il rapporto analizza le soluzioni proposte in letteratura per risolvere i problemi del degrado prestazionale degli stimatori di SoC nel corso della vita della batteria. Dopo un’accurata indagine bibliografica si è definito l’approccio da seguire per realizzare uno stimatore con capacità di autoapprendimento che non richiede prove di caratterizzazione.

Il secondo tema affronta le problematiche del riutilizzo di batterie derivanti da applicazioni veicolari per le quali non sono più adatte. Lo scopo dell’attività è ottenere un dimostrativo di SdA che sfrutti il concetto della 2nd life battery. Il rapporto descrive le scelte progettuali effettuate per la realizzazione del dimostrativo.

L’ultimo tema di ricerca riguarda l’hardware che gestisce la carica/scarica della batteria. Normalmente questa funzione è svolta dal battery management system (BMS). Il rapporto descrive l’analisi tecnica condotta su un convertitore modulare multi-livello che permette di gestire la batteria integrando in un solo componente il BMS e l’inverter del SdA. Inoltre è stata descritta la procedura di prova utilizzata per avviare delle prove su celle litio-ioni con il fine di verificare l’impatto della strategia di controllo sulla vita della batteria.

Progetti

Commenti