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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MASTER EN VEHÍCULOS HÍBRIDOS Y ELÉCTRICOS1.13. Sistemas y Componentes del Vehículo Híbrido y Eléctrico
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 ⋅⋅=
1. EL ULTRACONDENSADOR. CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS
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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MASTER EN VEHÍCULOS HÍBRIDOS Y ELÉCTRICOS1.13. Sistemas y Componentes del Vehículo Híbrido y Eléctrico
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
1. EL ULTRACONDENSADOR. CONCEPTO Y CARACTERÍSTICAS
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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