Development and verification of an internal equalization charge system for lead-acid batteries in hybrid power systems

Abstract: Detta examensarbete är utfört hos Northstar Sitetel Sweden AB. Examensarbetet innehåller en produktutveckling av ny teknologi med intern utjämningsladdning förbatterier i hybrida kraftsystem till radiobasstationer. De befintliga system som användsidag, använder en dieselgenerator för att ladda batterier som sedan förser radiobasstationen med kraft. Dessa system har ofta dålig bränsleeffektivitet på grund av långa utjämningsladdningar med låg last till dieselgeneratorn. Ibland har de även dålig mätnoggrannhet vilket gör att batteri kapacitet och dieselgeneratorer ofta överdimensioneras. Studier har gjorts av olika typer av hybridsystem och även batterier, fokus har varit på en djup analys av bly batterier och hur dessa ska laddas optimalt med speciella typer av utjämningsladdningar. En simulering av tänkt system har gjorts baserat på studierna och ett verkligt system har designats och tillverkats bestående av hårdvara med mikrokontroller, elektronik samt mjukvara med laddnings- och kontrollalgoritmer. Testning med utjämningsladdning av parallellkopplade batterier har utförts. Analys av data från tester har gjorts och jämförts med de system som finns på marknaden, speciellt med hänsyn till ekonomi och driftsfall inom speciella laddningsgrader av batterierna. Resultaten visar att denna nya typ av intern utjämningsladdning fungerar väl och kan spara upp till 13,5 % i diesel förbrukning samt 260 timmars körningstid av dieselgeneratorn per år. Även mätnoggrannheten har förbättrats markant vilket gör att batteriernas kapacitet och dieselgeneratorns storlek kan minskas utan försämrad tillförlitlighet.