Simulació energetico-econòmica de la càrrega de bateries de liti per a V2G
Tutor / Supervisor
Student
García Corominas, Martí
Document type
Bachelor thesis
Date
2020
rights
Open Access
Publisher
Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons
Abstract
El present treball es basa en el tractament de dades experimentals i posterior simulació, mitjançant el software Matlab®, del mètode de càrrega usat habitualment en bateries de liti, el CC-CV; que injecta inicialment l'energia a Corrent Constant i després a Voltatge Constant.
Posteriorment, es presenta una modificació d'aquesta metodologia mitjançant l'ús del paràmetre Beta ideat en aquest projecte; que permet definir, abans d'efectuar la càrrega, en quin punt del SoC (State-of-Charge) es durà a terme el canvi de tipus d'injecció energètica (de CC a CV). L'estudi de la seva implantació és mitjançant un anàlisi variacional, amb la presentació de diversos escenaris que iteren el citat paràmetre Beta i la ràtio d'injecció d'energia en el tram de corrent constant. D'aquesta manera s'obté una visió àmplia d'ambdues metodologies, tot analitzant-ne els seus paràmetres termodinàmics i permetent l'extracció de les conclusions energetico-econòmiques pertinents.
Finalment es presenten discussions sobre la càrrega i descàrrega de les bateries de liti mitjançant la pràctica V2G (Vehicle-to-Grid), proposant-ne alternatives per a la seva implantació i regulació politico-econòmica.
El presente trabajo se basa en el tratamiento de datos experimentales y posterior simulación, mediante el software Matlab®, del método de carga usado habitualmente en baterías de litio, el CC-CV; que inyecta inicialmente la energía a Corriente Constante y después a Voltaje Constante.
Posteriormente se presenta una modificación de esta metodología mediante el uso del parámetro Beta ideado en este proyecto; que permite definir, antes de efectuar la carga, en qué punto del SoC (State-of-Charge) se llevará a cabo el cambio de tipo de inyección energética (de CC a CV). El estudio para su implantación es mediante un análisis variacional, con la presentación de diversos escenarios que iteran el ya citado parámetro Beta y el ratio de inyección de energía durante el tramo de corriente constante. De esta manera se obtiene una visión amplia de ambas metodologías, analizando los parámetros termodinámicos más relevantes y permitiendo la extracción de las conclusiones energético-económicas pertinentes.
Finalmente se presentan discusiones sobre la carga y descarga de las baterías de litio con la práctica V2G (Vehicle-to-Grid), proponiendo alternativas para su implantación y regulación político-económica.
This project is based on the treatment of experimental data and subsequent simulation, using Matlab® software, of the commonly used method for charging ion lithium batteries, known as CC-CV; which initially injects energy at Constant Current and then at Constant Voltage.
After that, a modification of this methodology is presented by using the Beta parameter devised in this project; that allows the user to define, before charging, at which level of SoC (State-of-Charge) is the change on the energy injection (from CC to CV) taking place. Variational analysis is used in order to study its implementation, recreating several scenarios with the re-adjustment of the aforementioned Beta parameter and the energy injection ratio during the constant current stage. A broad view of both methodologies is provided, analysing the most relevant thermodynamic parameters and establishing energetic and economic conclusions.
Finally, discussions on the use of lithium batteries at V2G (Vehicle-to-Grid) practice are presented, proposing alternatives for its implementation and regulation in both political and economic view.
