Efficiency and Performance Analysis of Battery-Ultracapacitor based Semi-active Hybrid Energy Systems for Electric Vehicles

Authors

  • Eduardo Maximiliano Asensio Grupo de Electrónica Aplicada - UNRC - CONICET
  • Guillermo A. Magallán Universidad Nacional de Río Cuarto
  • Gastón Amaya Universidad Nacional de Río Cuarto
  • Cristian H. de Angelo Universidad Nacional de Río Cuarto

Abstract

This papers presents a comparative analysis of two semi-active configurations of Hybrid Energy Storage Systems for electric vehicles combining batteries and ultracapacitors. The analysis of a proper sizing of the battery and ultracapacitor bank according to the power requirement of the vehicle is first presented. In addition, a method to select the low pass filter cut-off frequency used for power split is proposed. Losses in each of the components of the system elements are analyzed and included in the model. For both configurations, a commonly used control strategy based on the load power separation is implemented and simulations for a scaled NEDC driving cycle are performed. Then, based on a loss and performance analysis, it is determined which configuration is the most convenient for this application.

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Author Biographies

Eduardo Maximiliano Asensio, Grupo de Electrónica Aplicada - UNRC - CONICET

Ing. Asensio, Eduardo Maximiliano

Nació en General Alvear, Provincia de Mendoza. En 2003 recibió el título de Técnico en Equipos e Instalaciones Electromecánicas del Colegio N° 15 "Ing. Agustín Mercau" y en el año 2012 el de Ingeniero Electrónico de la Universidad Nacional de San Luis. Actualmente, posee una beca del CONICET para realizar el Doctorado en Ciencias de la Ingeniería en la Universidad Nacional de Río Cuarto. Es miembro del GEA desde Abril del 2013. Sus temas de interés son: Electrónica de Potencia, Vehículos Eléctricos Puros e Híbridos, Sistemas de Control y Conversión de Fuentes Renovables de Energías. 

Guillermo A. Magallán, Universidad Nacional de Río Cuarto

Guillermo A. Magallán (S'08, M'10) Nació en Concepción del Uruguay, Entre Ríos, Argentina. Recibió el título de Ingeniero en Electrónica (2002) en la Universidad Tecnológica Nacional de Paraná (UTN Regional Paraná). Recibió los títulos de Magister y Doctor en Ciencias de la Ingeniería en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Río Cuarto en 2009 y 2010, respectivamente. Actualmente es Profesor Adjunto en la Universidad Nacional de Río Cuarto y es Investigador Asistente del CONICET. Desde 2005 es miembro del GEA. Sus temas de interés en investigación son: Control de tracción en vehículos eléctricos e híbridos, Sistemas híbridos de almacenamiento de energía, procesamiento digital de señales, implementación de control

Gastón Amaya, Universidad Nacional de Río Cuarto

E. Gastón Amaya (S'14) Nació en Villa Mercedes, Provincia de San Luis, Argentina. En el año 2014 recibió el título de Ingeniero Electrónico en la Universidad Nacional de San Luis (UNSL). Actualmente, posee una beca doctoral del CONICET (Consejo
Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas de Argentina) para realizar el
Doctorado en Ciencias de la Ingeniería en la Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC). Es miembro del GEA desde Abril del 2014 y miembro del Laboratorio de Control Automático (LCA, UNSL) desde el el año 2010. Sus temas de interés son: Gerenciamiento de Energía en Vehículos Eléctricos, Estrategias de Manejo de Energía, Vehículos Eléctricos Puros e Híbridos, Sistemas de Generación Distribuida.

Cristian H. de Angelo, Universidad Nacional de Río Cuarto

Cristian H. De Angelo (S’96 - M’05 - SM’10) recibió su título de Ingeniero
Electricista en la Universidad Nacional de Río Cuarto, Argentina, en 1999, y el
grado de Dr. en Ingeniería en la Universidad Nacional de La Plata, Argentina, en 2004. Desde 1994, se encuentra trabajando en el Grupo de Electrónica Aplicada, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Río Cuarto. Actualmente es Profesor Adjunto en la Universidad Nacional de Río Cuarto e Investigador Independiente del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Argentina. Sus temas de interés en investigación incluyen diagnóstico de fallas en máquinas eléctricas, accionamientos eléctricos, vehículos eléctricos, y energías renovables.

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Published

2019-05-23

How to Cite

Asensio, E. M., Magallán, G. A., Amaya, G., & de Angelo, C. H. (2019). Efficiency and Performance Analysis of Battery-Ultracapacitor based Semi-active Hybrid Energy Systems for Electric Vehicles. IEEE Latin America Transactions, 16(10), 2581–2590. Retrieved from https://latamt.ieeer9.org/index.php/transactions/article/view/462

Issue

Vol. 16 No. 10 (2018): Ordinary Issue

Section

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