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Impact of the V2G ancillary services on the vehicle's battery and power electronics

Maurizio Gentilini

Impact of the V2G ancillary services on the vehicle's battery and power electronics.

Rel. Alberto Tenconi, Silvio Vaschetto. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Automotive Engineering (Ingegneria Dell'Autoveicolo), 2018

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Abstract:

Il primo obiettivo di questa tesi è stato quello di analizzare lo stato dell’arte nel campo della mobilità elettrica, sia per quanto riguarda i componenti On-Board di veicoli BEVs/PHEVs, sia per quanto riguarda le strutture Off-board necessarie per la ricarica delle batterie. Successivamente, dopo aver caratterizzato i principali servizi Vehicle-to-Grid (in particolare i cosiddetti servizi ancillari), con le loro peculiarità, caratteristiche e i relativi vantaggi/svantaggi, è stato possibile identificare quali gap tecnologici è necessario colmare per poter implementare tali servizi in maniera efficace ed efficiente. Partendo dall’elettronica di potenza, sono state individuate delle configurazioni adatte, in termini di hardware, strategie di controllo e taglie di potenza, tenendo presente la duplice funzione di carica del veicolo e supporto della rete elettrica. Un ulteriore analisi ha focalizzato l’attenzione sul sistema che maggiormente potrebbe limitare la diffusione dei veicoli elettrici e dei servizi V2G: è stata perciò inserita un’ampia descrizione delle batterie adatte ad un utilizzo nel settore dei trasporti (sia a livello di celle che a livello di moduli), con particolare attenzione alla tecnologia agli ioni di litio, permettendo di caratterizzare tale sistemi, i relativi componenti ausiliari (Battery Management System, Thermal Management System…) e le logiche di controllo al loro interno. Continuando su questo tema è stato necessario assicurare che le applicazioni V2G riducessero al minimo (idealmente a zero) l’impatto sul pacco batterie che, in particolare su veicoli BEVs è già sottoposto a condizioni operative che determinano una riduzione marcata di performance e vita utile. Per questo motivo è stata condotta una ricerca bibliografica che ha permesso di selezionare i principali fattori che influenzano l’invecchiamento delle batterie agli ioni di litio, e di determinare sia le condizioni di stoccaggio che quelle operative in maniera da minimizzare l’eventuale deterioramento aggiuntivo causato dall’utilizzo nelle applicazioni V2G.

Relators: Alberto Tenconi, Silvio Vaschetto
Academic year: 2017/18
Publication type: Electronic
Number of Pages: 183
Subjects:
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Automotive Engineering (Ingegneria Dell'Autoveicolo)
Classe di laurea: New organization > Master science > LM-33 - MECHANICAL ENGINEERING
Aziende collaboratrici: UNSPECIFIED
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/7741
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