Impiego di supercondensatori in parallelo a batterie per estendere l'autonomia di veicoli elettrici a basse temperature

In these years the presence of electric or hybrid vehicles on the global market is more insistent. Following this, the research has been strongly oriented through the development of new technologies for power train of the electric motors of these vehicles. In this context, most electric transport vehicles use lithium ion batteries as a primary power source. However, the process of globalization of this technology leads manufacturers to face many problems, one over the others is the strong difference in environmental temperature where the vehicles will work once in service, this temperature strongly affects the normal operation of the lithium ions batteries. The following thesis proposes the study, through experimental tests and software models, of a new power supply configuration for electric transport vehicles where ultracapacitors will support the common lithium batteries. We will then experimentally verify the goodness or not of this solution at different temperatures through the implementation of reference drive cycles recognized by the vehicles manufacturers. The results of tests and models have proven that the use of supercapacitors parallel to batteries improves the vehicle range distance especially in conditions of very cold temperatures

E’ sempre più preponderante la presenza di veicoli elettrici o ibridi sul mercato globale. A seguito di ciò negli ultimi decenni la ricerca di settore è stata fortemente orientata verso lo sviluppo di nuove tecnologie per l’alimentazione dei motori elettrici di tali veicoli. In questo contesto la maggior parte dei mezzi di trasporto elettrici al giorno d’oggi utilizza batterie agli ioni di litio come fonte di alimentazione primaria. Tuttavia il processo di globalizzazione di questa tecnologia porta le case costruttrici a dover affrontare molteplici problematiche, una su tutte la forte differenza di temperatura ambientale a cui i veicoli dovranno far fronte una volta in servizio, la quale incide fortemente sul normale funzionamento delle batterie agli ioni di litio. La seguente tesi si propone lo studio, tramite prove sperimentali e modelli software, di una nuova configurazione di alimentazione per veicoli di trasporto elettrici nella quale i supercondensatori affiancano le comuni batterie al litio. Si è verificato sperimentalmente la bontà o meno di tale soluzione a differenti temperature tramite l’implementazione di cicli guida di riferimento riconosciuti dalle stesse case costruttrici. I risultati delle prove e dei modelli hanno comprovato che l’utilizzo di supercondensatori parallelamente a batterie migliora di gran lunga la distanza percorribile da un veicolo soprattutto in condizioni di temperature ambientali molto fredde.