haku: @supervisor Visala, Arto / yhteensä: 105
viite: 17 / 105
| Tekijä: | Heikkilä, Perttu |
| Työn nimi: | Ajoneuvo litium-ioni akkupaketin käyttöönotto |
| Mobilization of the vehicle lithium-ion battery pack | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2015 |
| Sivut: | vii + 63 s. liitt. 6 Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Sähkötekniikan korkeakoulu |
| Oppiaine: | Älykkäät tuotteet (ETA3006) |
| Valvoja: | Visala, Arto |
| Ohjaaja: | Lehmuspelto, Teemu |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201506303469 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 2981 | Arkisto |
| Avainsanat: | Lithium-ion Li-ion BMS battery management system battery pack käyttöönotto litium-ioni akunhallintajärjestelmä akkupaketti |
| Tiivistelmä (fin): | Diplomityössä käyttöönotettiin litium-ioni akkupaketti ja tutkittiin akkupaketin akunhallintajärjestelmän toimintaa. Diplomityö käsittää lyhyen selvityksen litium-ioni akuista sekä akunhallintajärjestelmistä. Akkujen yleiset ominaisuudet käydään läpi. Yleisimmät litium-ioni akkukemiat käsitellään. Yksi akkujen mahdollinen kehityspolku esitellään. Akunhallintajärjestelmien toiminnallisuutta ja topologioita esitellään. Työssä otettiin käyttöön ominaisjännitteeltään 363 voltin ja 40 Ah:n kokoinen litium-ioni akkupaketti, mikä on varustettu Elithion Lithiumateakunhallintajärjestelmällä ja tarpeellisella akkuelektroniikalla. Akkupaketin kennot ovat Kokamin valmistamia 40 Ah:n litium-nikkeli-mangaani-koboltti-oksidi(NMC) kennoja. Käyttöönoton sekä kokeellisen tarkastelun mahdollistamiseksi työssä koottiin kaksi lataus- ja purkulaitteistoa. Akkupaketin käyttöönottamisen vaiheet olivat: ohjelmointi, konfigurointi, i/o testaus ja kytkeminen kuormaan. Laitteistoilla tehtiin esibalansointi sekä validointitestit akkupaketille. Validointitestit koostuivat tasavirta lataus ja -purku testeistä, dynaamisista kuormitustesteistä ja syklitesteistä. Testit kartuttivat käytännön kokemusta käyttöönoton haasteista. Mittauksissa havaittiin jännitteen ja virran mittausten olevan spesifikaation mukaisia. Akkukennojen kapasiteetit todettiin spesifikaatiota suuremmiksi. Lämpötilan havaittiin nousevan nopeasti ja jäähtyvän hitaasti. Akunhallintajärjestelmän estimaattien ja vikatilojen vaikutuksista toisiinsa saatiin useita havaintoja. Estimaattien tarkkuuksista ja toiminnasta saatiin alustavia tuloksia. Akun käyttökokemukset rajoittuvat HIL-testauksen kaltaiseen laboratoriotestaukseen. Testien osalta voidaan todeta akkupaketin soveltuvan käytettäväksi työkoneessa, mittauksissa todetuin rajoituksin. |
| Tiivistelmä (eng): | At the thesis, a lithium-ion battery pack was commissioned and working principle of a battery management system were researched. The thesis consist of short study about lithium-ion batteries and battery management systems. The general features of lithium-ion batteries will be gone through. The range of lithium-ion batteries in the markets will be gone through. A possible development path of lithium-ion batteries will be dealt with. Functionalities and topologies of battery management systems will be presented. During the work, a lithium-ion battery pack was commissioned with was equipped an Elithion Lithiumate-battery management system and necessary battery electronics. The battery pack nominal voltage is about 363 volts and capacity is 40 ampere-hours. Battery cells are lithium-nickelmanganese-cobolt-oxide (NMC) chemistry manufactured by Kokam. Two charging and discharging instrumentations were built for commission and test purpose of the battery pack during the work. The stages of the commissioning were: program, configure, i/o testing, anchorage to load. Pre-balancing and staged validate-tests were made for the battery pack. The validate-tests includes direct current charge and -discharge tests, dynamic loading tests and cycle tests. The output of tests got much empirical experience about implementation challenges. At the measurements, values of voltages and current were pointed out to meet it's specifications. The capacities of the battery cells found higher than specification's values. Temperature discovered heating up quickly and cooling down slowly. The influences of the fault states against the estimates of the battery management system got many observations. About accuracy and behavior of the estimates got preliminary results. The user experience was limited at HIL-testing in the lab. In according to measurements done, the battery pack found suitable to use at a workmachine definited limitations. |
| ED: | 2015-08-16 |
INSSI tietueen numero: 51878
+ lisää koriin
INSSI