In recent years, the demand for Li-ion-type batteries has been increasing significantly in various fields of applications including portable electronics, electric vehicles, and also in renewable energy support. These applications ask for a highly efficient charging strategy in order to maintain a long life cycle of the batteries. Recently, a new charging technique referred as sinusoidal ripple current-constant voltage charging (SRC-CV) technique has been proposed and is in certain publications claimed to realize an improved charging per-formance on Li-ion batteries than conventional constant-current constant-voltage charg-ing (CC-CV) techniques. In this thesis, the charging performance of the SRC-CV charging method applied to a prismatic Li-ion cell for an automotive traction application is inves-tigated. An existing experimental setup is upgraded to realize charging of the Li-ion cells using the SRC-CV charging method. Electrochemical impedance spectrums of three Li-ion cells have been obtained using electrochemical impedance spectroscopy (EIS). These spectrums were used to determine the charging ripple-current frequency where the mag-nitudes of the ac impedance of the cell are minimized. Key parameters like charging time, discharging time, and energy efficiency are calculated in order to compare the charg-ing performance of the CC-CV and SRC-CV charging techniques. The results reported from the experimental results obtained in this thesis indicate that there is no significant improvement with the SRC-CV charging method (implemented using a constant ripple-current frequency) compared to the CC-CV method in terms of charging time and energy efficiency. / På senare tid har behovet av batterier av Li-jontyp ökat kraftigt inom ett flertal applikationsområden inkluderande portabel elektronik, elfordon och miljövänlig elenergiproduktion. I dessa applikationsområden behövs en högeffektiv laddstrategi för att möjliggöra ett stort antal cyklingar av batterierna. Nyligen har en new laddmetod, benämnd sinusoidal ripple current-constant voltage-laddning (SRC-CV-laddning) föreslagits och har i vissa publikationer demonsterat en förbättring av laddprestanda hos Li-jonbatterier jämfört med konventionell constant-current constant-voltage-laddning (CC-CV-laddning). I detta examensarbete undersöks laddprestandan hos SRC-CV och CC-CV-laddning när de appliceras på prismatiska Li-jonceller avsedda för traktionsdrift. En existerande experimentuppsättning har uppgraderats för att realisera laddcykling med SRC-CV-laddning. Med hjälp av elektrokemisk impedansspektroskopi på tre Li-jonceller har den frekvens vid vilken magnituden på cellernas impedans är minimerad identifierats. Nyckelparametrar såsom laddtid, urladdningstid och energieffektivitet har uppmätts för både SRC-CV- och CC-CV-laddning. De experimentella resultaten visar ingen signifikant förbättring mellan SRC-CV-laddning (implementerat med en konstant rippelströmfrekvens) och konventionell CC-CV-laddning.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-195169 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Vadivelu, Sunilkumar |
| Publisher | KTH, Skolan för elektro- och systemteknik (EES) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | EES Examensarbete / Master Thesis ; TRITA EE 2016:138 |
Page generated in 0.1207 seconds