Le batterie e le infrastrutture di ricarica dei veicoli elettrici

This thesis focuses on the recharge’s infrastructure of electric vehicle and on lithium batteries. More precisely it talks about the lithium battery for creating circuital electric modeling. To realize this model, this thesis introduces the chemical behavior of a battery, so we can understand the compromise between the model and the computational effort. The model created is used for two goals: the first goal studies a possible correlation between the voltage on the battery’s terminals and the discharge current; this help to understand if the value of voltage can estimate the initial state of charge. The second goal studies the managing of many charges of electric vehicles with an equivalent circuit adaptable to most lithium batteries. To obtain this, the starting point is the general equivalent circuit with some simplifications. The studies of the state of charge and of the charge managing are connected together because an electric vehicle that wants to begin a charge must know the battery’s initial state of charge. Concluding, this thesis speaks about the Green Up Manager by Bticino, a system that can manage many electric vehicles while charging, focusing on a typical application.

In questo lavoro di tesi si vuole focalizzare l’attenzione sullo studio delle infrastrutture di ricarica dei veicoli elettrici e sulle batterie al Litio. Più precisamente si trattano gli accumulatori al Litio col fine di creare una loro modellizzazione elettrica circuitale. Per arrivare ad un circuito equivalente si deve introdurre il comportamento elettrochimico della batteria che permette di stabilire il compromesso che c’è tra il modello che si vuole creare e lo sforzo computazionale. Il modello creato è utilizzato per due principali scopi: il primo ha come fine lo studio di una possibile correlazione tra la tensione ai morsetti della batteria e la corrente di scarica; ciò permette di capire se si è in grado di stabilire lo stato di carica di una batteria leggendo la sola tensione ai morsetti della batteria stessa. Il secondo scopo invece prevede l’utilizzo del circuito equivalente per la gestione di più veicoli elettrici. La gestione dei veicoli elettrici richiede un modello adattabile facilmente a più batterie al Litio, pertanto si sono fatte delle semplificazioni partendo dal modello generale. Si è affrontato l’argomento dello studio dello stato iniziale di carica e della gestione dei veicoli elettrici, perché essi sono legati fortemente tra loro; in quanto un veicolo elettrico che vuole procedere con la ricarica della propria batteria deve conoscere lo stato iniziale di carica. Infine per capire al meglio come procedere per la gestione delle cariche di più veicoli si è voluto presentare il Green Up Manager di Bticino, tramite un esempio applicativo.