<p>Vid idrifttagning av banljussystemet på Bana 3, Arlanda flygplats, uppstod vissa driftsproblem. Problemen yttrade sig så att de regulatorer, så kallad CCR (Constant Current Regulator), som försörjer informations- och anvisningsskyltar, löste ur för framförallt överström. Det berodde på att kretsen var ovanligt oscillativ. Problemen uppstod enbart på de kretsar som hade skyltar som last. Som belysning i skyltarna används lysrör. </p><p>Kretsen skiljer sig från vanliga belysningssystem på det viset att det är en seriekrets. Seriesystemet har flera fördelar jämfört med ett traditionellt parallellsystem, bland annat att det är billigare och enklare att bygga. Det gör då att istället för en konstant spänning finns en konstant ström att tillgå i kretsen. Detta gör att man måste omvandla strömmen till en konstant spänning, för att kunna driva lysrören. Vanliga lampor är inte beroende av en konstant spänning för att lysa. </p><p>Rapporten presenterar hur en seriekrets är uppbyggd och vad det finns för komponenter i just denna anläggning på Arlanda. Vidare presenteras funktionen för de olika komponenterna, och hur de påverkar omgivningen. </p><p>Utförda mätningar på Arlanda används, tillsammans med information från tillverkare, som grund för en analys av systemet. Utgående från resultatet av denna analys presenteras förslag på åtgärder.</p>

Vid idrifttagning av banljussystemet på Bana 3, Arlanda flygplats, uppstod vissa driftsproblem. Problemen yttrade sig så att de regulatorer, så kallad CCR (Constant Current Regulator), som försörjer informations- och anvisningsskyltar, löste ur för framförallt överström. Det berodde på att kretsen var ovanligt oscillativ. Problemen uppstod enbart på de kretsar som hade skyltar som last. Som belysning i skyltarna används lysrör. Kretsen skiljer sig från vanliga belysningssystem på det viset att det är en seriekrets. Seriesystemet har flera fördelar jämfört med ett traditionellt parallellsystem, bland annat att det är billigare och enklare att bygga. Det gör då att istället för en konstant spänning finns en konstant ström att tillgå i kretsen. Detta gör att man måste omvandla strömmen till en konstant spänning, för att kunna driva lysrören. Vanliga lampor är inte beroende av en konstant spänning för att lysa. Rapporten presenterar hur en seriekrets är uppbyggd och vad det finns för komponenter i just denna anläggning på Arlanda. Vidare presenteras funktionen för de olika komponenterna, och hur de påverkar omgivningen. Utförda mätningar på Arlanda används, tillsammans med information från tillverkare, som grund för en analys av systemet. Utgående från resultatet av denna analys presenteras förslag på åtgärder.

The rate of degradation of a lithium-ion battery depends on its use i.e. how it is charged and discharged. Physics-based models are used to represent the processes inside a cell as well as the degradation mechanisms. This thesis aimed to compare how the battery lifetime is affected when charging with different charging protocols using different battery models and degradation mechanisms. The investigated models are the Single Particle Model (SPM), the Single Particle Model with electrolyte (SPMe), and the Doyle-Fuller Newman model (DFN). The degradation mechanisms are solid electrolyte interphase (SEI), and lithium plating (LP). The used charging protocols are constant-current constant voltage(CCCV), positive pulsed current (PPC), and constant current (CC). Pulsed charging was included to investigate if the battery lifetime can be improved as in an experiment by Huang where pulsed charging increased the battery lifetime by 60%. To perform the simulations using the physics-based models, PyBaMM (PythonBattery Mathematical Modeling) was used. The simulations were performed for a lithium cobalt oxide (LCO) cell. Two types of SEI were implemented, solvent-diffusion limited and reaction limited. For the LP only irreversible LP was used.1200 cycles were simulated. Comparing the PPC and CC protocols, there were no significant changes between the degradation mechanisms for the different protocols. The results were the same for all the models, except for the results of the internal resistance. The conclusion is that for the PPC and CC protocols, the cell degrades the same although the PPC protocol used twice the C-rate. The PPC charging did not increase the battery lifetime. For the CCCV and CC protocols, there were some bigger differences between the protocols, but between the different models, there weren’t any significant differences. The CCCV degrades the cell faster for all degradation mechanisms and all models. Simulating one degradation submodel at a time resulted in a very small capacity fade for some submodels. Therefore, for future work, it is suggested to use several degradation submodels at the same time but also to try other degradation mechanisms or try PPC protocols with different frequencies and duty cycles. / Hur snabbt litiumjonbatterier degraderas beror på hur de används, laddas och laddas ur. Fysikbaserde modeller används för att representera processerna inuti cellen och även degraderingsmekanismerna. Denna studie har genomförts för att undersöka hur batteriets livslängd påverkas av olika laddningsprotokoll genom att använda olika batterimodeller och degraderingsmekanismer. Modellerna som användes är Singel-partikelmodellen (SPM), Singel-partikelmodellen med elektrolyt (SPMe) och Doyle-Fuller Newman-modellen (DFN). Degraderingsmekanismerna är fast elektrolytinterfas (SEI) och litiumplätering (LP). Laddningsprotokollen som användes är konstant ström konstant spänning (CCCV), positiv pulserande ström (PPC) och konstant ström konstant (CC). Protokollet för pulsad laddning inkluderades för att undersöka om batteriets livslängd kan förbättras som i ett experiment av Huang, där pulsad laddning ökade batteriets livslängdmed 60%. För att utföra simuleringar med fysikbaserade modeller användes PyBaMM(Pyhton Battery Mathematical Modeling). Simuleringarna utfördes för en lithiumkobaltoxid-cell (LCO). Två typer av SEI implementerades, lösningsmedelsdiffusion-begränsad och reaktions-begränsad SEI. För LP användes endast irreversibel LP.1200 cykler simulerades. Jämförande PPC- och CC-protokollen fanns det inga signifikanta förändringar mellan degraderingsmekanismerna för de olika protokollen. Resultaten vardesamma för alla modellerna, förutom resultaten av den interna resistansen. Slutsatsen är att för både PPC- och CC-protokollen så degraderades cellen på samma sätt, trots att PPC-protokollet använde dubbelt så hög C-faktor. PPC-protokollet ökade inte batteriets livslängd. För CCCV- och CC-protokollen fanns det några större skillnader mellan protokollen, men mellan de olika modellerna fanns det inga signifikanta skillnader. CCCV-protokollet försämrade cellen snabbare för alla degraderingsmekanismer och alla modeller. Att simulera en degraderingsmodell i taget resulterade i mycket små kapacitetsförluster. Därmed föreslås det att i framtida arbete använda flera degraderingsmodeller samtidigt men även testa andra degraderingsmekanismer eller PPC-protokoll med olika frekvenser och arbetscykler