Sistema de Almacenamiento - Ultracondensadores

8/16/2019 Sistema de Almacenamiento - Ultracondensadores

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Sistemas de almacenamiento: Ultracondensadores.

Ultracondensadores: sistemas alternativos de almacenamiento. Gestión conjunta de

energía con baterías y ultracondensadores. Convertidores electrónicos y operación .

Sistemas de almacenamiento: Ultracondensadores.

Ultracondensadores: sistemas alternativos de almacenamiento. Gestión conjunta de

energía con baterías y ultracondensadores. Convertidores electrónicos y operación .

SISTEMAS Y COMPONENTES DEL VEHÍCULOHÍBRIDO Y ELÉCTRICO

CURSO 2012-2013

SISTEMAS Y COMPONENTES DEL VEHSISTEMAS Y COMPONENTES DEL VEHÍÍCULOCULOHHÍÍBRIDO Y ELBRIDO Y ELÉÉCTRICOCTRICO

CURSOCURSO 20122012--20132013Ing. Celin Padilla Padilla

CLASE 4

Oct. 14 - Feb. 15


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MASTER EN VEHÍCULOS HÍBRIDOS Y ELÉCTRICOS1.13. Sistemas y Componentes del Vehículo Híbrido y Eléctrico

1. EL ULTRACONDENSADOR. CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS


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Condesador: dispositivo electrónico que almacena carga entre

dos superficies conductoras separadas por una aislante. Laenergía se almacena dentro de ella. La energía almacenada

depende de la superficie del electrodo, la constante dieléctrica del

electrodo e inversamente proporcional a la separación de los

electrodos.

Un Ultracondensador está formado por una muy elevadasuperficie equivalente de electrodos de carbono. Esta es la

característica que les hace tener la capacidad de almacenamiento

de energía.

2

2

1U C E ⋅⋅=


Ejemplo: Un ultracondensador de

2700F, 2.5V (para 625A) en celda de

725g y 0.6l.

WhkJ U C E 3.24.85.227002

1

2

1 22==⋅⋅=⋅=

Conseguir esta capacidad en términos de d y A

de un condensador electrolítico de doble capa:

nmd 5.3=

ham A 361063.3 25 ≈⋅=


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Características de un módulo comercial de

ultracondensadores.


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Ejemplo: BoostCAP3000E (2.7V, 0.32 mΩ ESR, 0.55kg, 0.42 dm3). Escalado deparámetros desde la célula al módulo.

3000F Cell (3.0V), 50A Test

-0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0 2 4 6 8 10 12

Test time, s

V o l t a g e i n c

r e m e n t , V

I1

#

C

R1 Rtran1

#

C1

Rtran2 Rtran3

#

C2

XY

XY_LINT1

XY

XY_LINT2

XY

XY_LINT3

0.4C(v) 0.414C(v) 0.16C(v)

0.3R 0.2R 0.5R

Power MC3000E-Cell Transm ission Mode

+

V

VM1

-300 A

0.008 mOh

Rsd

577 Ohm

2.85 2.85 V2.85

3000E Nonlinear Capacitance, C(U)

0.00

500.00

1000.00

1500.00

2000.00

2500.00

3000.00

3500.00

4000.00

0 0.5 1 1.5 2 2. 5 3 3.5

Potential, V

C a p a c i t a n c e ,

F

3000E Res is tance

0

0.0001

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0006

0.0007

0.0008

0 0. 5 1 1. 5 2 2. 5 3 3. 5

Potential

R e s i s t a n c e

V a l u e

Extract C(U)Ro from Lab Tst

S c a l e a n d p o p u l a t e

T h e c i r c u i t m o d

e l


Ecualización de celdas:

-Resistivo

-Diodos zener

-Transistores


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2. TOPOLOGÍAS DE CONVERTIDOR ELECTRÓNICO PARA CONEXIÓN DE BATERÍAS YULTRACONDENSADORES EN VEHÍCULOS ELÉCTRICOS.

Los convertidores electrónicos utilizadosdependen de la cantidad de dispositivos

utilizados en la gestión energética del vehículo.

- Niveles de tensión utilizados en función del motor

- Utilización de batería-ultracondensador - Utilización célula combustible-ultrac.

- Utilización célula combust.-ultrac.-batería


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4. GESTIÓN DE LA ENERGÍA DE LA BATERÍA Y LOS ULTRACONDENSADORES

Descripción del control delconvertidor DC/DC unido a los

ultracondensadores dentro del

accionamiento del vehículo.

Consigna de corriente de

carga-descarga del UC

Ciclo de trabajo del

DC/DC

La operación depende del

nivel de carga de los UC y

la velocidad del vehículo

Boost-buck

current ref.

Compensación en función

de la carga de UC y bats.

SOC bat


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Perfil de tensión y corriente en un módulo de condensadoresdurante un ciclo de aceleraciones y frenadas en un vehículo

eléctrico.

Ultracapacitors – an

intelligent combination

with batteries in order

to increase overall

energy efficiency.

Dr. B. Soucaze-

Guillous.

Maxwell Technologies

4. GESTIÓN DE LA ENERGÍA DE LA BATERÍA Y LOS ULTRACONDENSADORES


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5. EJEMPLOS DE DISPOSITIVOS COMERCIALES USADOS EN VEHÍCULOS ELÉCTRICOS


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5. EJEMPLOS DE DISPOSITIVOS COMERCIALES USADOS EN VEHÍCULOS ELÉCTRICOS

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