Sviluppo, messa a punto e sperimentazione di un sistema combinato batterie al litio-ferro-fosfato/FER per applicazioni in bassa tensione. Report 1 –Sviluppo sperimentale e perfezionamento degli apparati di controllo e comunicazione.

Research output: Other contribution

Abstract

[automatically translated] This document constitutes the report of the activity in the period October 2012 - March 2013 entitled: "Development, development and testing of a combined system batteries litioferro-phosphate / FER for low voltage applications." This deal forms activities as further research carried out in previous collaborations with experimental development and prototype implementation of a monitoring system and an interface to the network of a combined electric-generation FER accumulation, the size of 20 kW designed for low voltage applications such as to enable the implementation of innovative features guided by the "smart" model (type Virtual PowerPlant, Demand Response, ect.). The system, designed and made to operate either according to the local control logic, and in response to signals from the remote control from the operator of the distribution and / or from the market network, it is equipped with a dual interface, to the power system and to telecommunications systems, in both cases with bidirectionality characteristics of flows (power and data). In the course of the previous annuity (PAR 2011), on the system developed has already been carried out a test campaign conducted in the laboratory using a conventional electrochemical storage system (lead batteries). The activity in this annuity had as main objective the integration in the apparatus of a lithium storage system (replacing lead-acid batteries) with the improvement and development, through a series of experimental tests, the entire system (logical and physical) to control apparatus according to the mass model (Multi Agent Systems), integrating the controllers of the constituent units of the power conditioning system, the interface protection system control unit and communication with the network and the BMS (battery Management System) of the battery pack. More in particular, the research activity of the deim was divided into two successive stages. During the first phase, the activity has involved the physical and functional integration, in the hybrid system accumulation-RES, of a battery pack consisting of 250 cells lithium-iron-phosphate (for a total capacity of 16 kWh). To this end it was necessary to operate the hardware and software development of interface apparatuses and communication between the controllers of constituent units of the power conditioning system, the control unit of the interface protection system and communication to the network and the BMS (battery Management System) of lithium batteries. This paper reports the results of this activity. During the second phase, the subject of a subsequent report, it will report on tests and trials to which the system will be developed. The activities referred to in this report were conducted in collaboration with the technical staff of ENEA and with the collaboration of the company Layer Electronics Ltd. Erice (TP). of the interface and communication security system controller to the network and BMS (Battery Management System) of lithium batteries. This paper reports the results of this activity. During the second phase, the subject of a subsequent report, it will report on tests and trials to which the system will be developed. The activities referred to in this report were conducted in collaboration with the technical staff of ENEA and with the collaboration of the company Layer Electronics Ltd. Erice (TP). of the interface and communication security system controller to the network and BMS (Battery Management System) of lithium batteries. This paper reports the results of this activity. During the
Original languageItalian
Number of pages23
Publication statusPublished - 2013

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@misc{32d08248baed4d9a8090218acb400744,
title = "Sviluppo, messa a punto e sperimentazione di un sistema combinato batterie al litio-ferro-fosfato/FER per applicazioni in bassa tensione. Report 1 –Sviluppo sperimentale e perfezionamento degli apparati di controllo e comunicazione.",
abstract = "Il presente documento costituisce il report dell’attivit{\`a} svolta nel periodo ottobre 2012 – marzo 2013avente per oggetto: “Sviluppo, messa a punto e sperimentazione di un sistema combinato batterie al litioferro-fosfato/FER per applicazioni in bassa tensione”.L’attivit{\`a} s’inquadra come avanzamento delle ricerche svolte nel corso di collaborazioni precedenti con losviluppo sperimentale e la realizzazione prototipale di un sistema di controllo ed interfaccia verso la rete di un sistema combinato di accumulo elettrico-generazione FER, della taglia di 20 kW, progettato perapplicazioni in bassa tensione tali da consentire l’implementazione di funzionalit{\`a} innovative improntate almodello “smart” (di tipo Virtual PowerPlant, Demand Response, ect.).Il sistema, progettato e realizzato per operare sia in base a logiche di controllo locale, sia in risposta asegnali di controllo da remoto provenienti dal gestore della rete di distribuzione e/o dal mercato, {\`e} dotatodi una doppia interfaccia, verso il sistema di potenza e verso i sistemi di telecomunicazione, in entrambi icasi con caratteristiche di bidirezionalit{\`a} dei flussi (di potenza e di dati).Nel corso della precedente annualit{\`a} (PAR 2011), sul sistema sviluppato {\`e} stata gi{\`a} svolta una campagna di test condotti in laboratorio utilizzando un sistema di accumulo elettrochimico di tipo tradizionale (batterie al piombo).L’attivit{\`a} svolta nella presente annualit{\`a} ha avuto come obiettivo precipuo l’integrazione nell’apparato diun sistema di accumulo al litio (in sostituzione delle batterie al piombo) con il perfezionamento e la messa a punto, attraverso una campagna di test sperimentali, dell’intero sistema (logico e fisico) di controllodell’apparato secondo il modello MASs (Multi Agent Systems), integrando i controllori delle unit{\`a}costituenti il sistema di power conditioning, l’unit{\`a} di controllo del sistema di protezione d’interfaccia e dicomunicazione verso la rete e il BMS (Battery Management System) del pacco batterie.Pi{\`u} in particolare, l’attivit{\`a} di ricerca del DEIM si {\`e} articolata in due fasi successive.Nel corso della prima fase, l’attivit{\`a} ha riguardato l’integrazione fisica e funzionale, nel sistema ibridoaccumulo-FER, di un pacco batterie costituito da 250 celle al litio-ferro-fosfato (per una capacit{\`a}complessiva di 16 kWh). A tal fine {\`e} stato necessario procedere allo sviluppo hardware e software degliapparati di interfaccia e comunicazione tra i controllori delle unit{\`a} costituenti il sistema di powerconditioning, l’unit{\`a} di controllo del sistema di protezione d’interfaccia e di comunicazione verso la rete e ilBMS (Battery Management System) delle batterie al litio.Il presente documento riporta i risultati di tale attivit{\`a}.Nel corso della seconda fase, oggetto di un successivo report, si relazioner{\`a} sui test e le prove a cui ilsistema sviluppato sar{\`a} soggetto.Le attivit{\`a} di cui al presente report sono state condotte in sinergia con il personale tecnico di ENEA e con la collaborazione dell’azienda Layer Electronics s.r.l. di Erice (TP).",
author = "Gaetano Zizzo and Ippolito, {Mariano Giuseppe} and Enrico Telaretti",
year = "2013",
language = "Italian",
type = "Other",

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TY - GEN

T1 - Sviluppo, messa a punto e sperimentazione di un sistema combinato batterie al litio-ferro-fosfato/FER per applicazioni in bassa tensione. Report 1 –Sviluppo sperimentale e perfezionamento degli apparati di controllo e comunicazione.

AU - Zizzo, Gaetano

AU - Ippolito, Mariano Giuseppe

AU - Telaretti, Enrico

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Il presente documento costituisce il report dell’attività svolta nel periodo ottobre 2012 – marzo 2013avente per oggetto: “Sviluppo, messa a punto e sperimentazione di un sistema combinato batterie al litioferro-fosfato/FER per applicazioni in bassa tensione”.L’attività s’inquadra come avanzamento delle ricerche svolte nel corso di collaborazioni precedenti con losviluppo sperimentale e la realizzazione prototipale di un sistema di controllo ed interfaccia verso la rete di un sistema combinato di accumulo elettrico-generazione FER, della taglia di 20 kW, progettato perapplicazioni in bassa tensione tali da consentire l’implementazione di funzionalità innovative improntate almodello “smart” (di tipo Virtual PowerPlant, Demand Response, ect.).Il sistema, progettato e realizzato per operare sia in base a logiche di controllo locale, sia in risposta asegnali di controllo da remoto provenienti dal gestore della rete di distribuzione e/o dal mercato, è dotatodi una doppia interfaccia, verso il sistema di potenza e verso i sistemi di telecomunicazione, in entrambi icasi con caratteristiche di bidirezionalità dei flussi (di potenza e di dati).Nel corso della precedente annualità (PAR 2011), sul sistema sviluppato è stata già svolta una campagna di test condotti in laboratorio utilizzando un sistema di accumulo elettrochimico di tipo tradizionale (batterie al piombo).L’attività svolta nella presente annualità ha avuto come obiettivo precipuo l’integrazione nell’apparato diun sistema di accumulo al litio (in sostituzione delle batterie al piombo) con il perfezionamento e la messa a punto, attraverso una campagna di test sperimentali, dell’intero sistema (logico e fisico) di controllodell’apparato secondo il modello MASs (Multi Agent Systems), integrando i controllori delle unitàcostituenti il sistema di power conditioning, l’unità di controllo del sistema di protezione d’interfaccia e dicomunicazione verso la rete e il BMS (Battery Management System) del pacco batterie.Più in particolare, l’attività di ricerca del DEIM si è articolata in due fasi successive.Nel corso della prima fase, l’attività ha riguardato l’integrazione fisica e funzionale, nel sistema ibridoaccumulo-FER, di un pacco batterie costituito da 250 celle al litio-ferro-fosfato (per una capacitàcomplessiva di 16 kWh). A tal fine è stato necessario procedere allo sviluppo hardware e software degliapparati di interfaccia e comunicazione tra i controllori delle unità costituenti il sistema di powerconditioning, l’unità di controllo del sistema di protezione d’interfaccia e di comunicazione verso la rete e ilBMS (Battery Management System) delle batterie al litio.Il presente documento riporta i risultati di tale attività.Nel corso della seconda fase, oggetto di un successivo report, si relazionerà sui test e le prove a cui ilsistema sviluppato sarà soggetto.Le attività di cui al presente report sono state condotte in sinergia con il personale tecnico di ENEA e con la collaborazione dell’azienda Layer Electronics s.r.l. di Erice (TP).

AB - Il presente documento costituisce il report dell’attività svolta nel periodo ottobre 2012 – marzo 2013avente per oggetto: “Sviluppo, messa a punto e sperimentazione di un sistema combinato batterie al litioferro-fosfato/FER per applicazioni in bassa tensione”.L’attività s’inquadra come avanzamento delle ricerche svolte nel corso di collaborazioni precedenti con losviluppo sperimentale e la realizzazione prototipale di un sistema di controllo ed interfaccia verso la rete di un sistema combinato di accumulo elettrico-generazione FER, della taglia di 20 kW, progettato perapplicazioni in bassa tensione tali da consentire l’implementazione di funzionalità innovative improntate almodello “smart” (di tipo Virtual PowerPlant, Demand Response, ect.).Il sistema, progettato e realizzato per operare sia in base a logiche di controllo locale, sia in risposta asegnali di controllo da remoto provenienti dal gestore della rete di distribuzione e/o dal mercato, è dotatodi una doppia interfaccia, verso il sistema di potenza e verso i sistemi di telecomunicazione, in entrambi icasi con caratteristiche di bidirezionalità dei flussi (di potenza e di dati).Nel corso della precedente annualità (PAR 2011), sul sistema sviluppato è stata già svolta una campagna di test condotti in laboratorio utilizzando un sistema di accumulo elettrochimico di tipo tradizionale (batterie al piombo).L’attività svolta nella presente annualità ha avuto come obiettivo precipuo l’integrazione nell’apparato diun sistema di accumulo al litio (in sostituzione delle batterie al piombo) con il perfezionamento e la messa a punto, attraverso una campagna di test sperimentali, dell’intero sistema (logico e fisico) di controllodell’apparato secondo il modello MASs (Multi Agent Systems), integrando i controllori delle unitàcostituenti il sistema di power conditioning, l’unità di controllo del sistema di protezione d’interfaccia e dicomunicazione verso la rete e il BMS (Battery Management System) del pacco batterie.Più in particolare, l’attività di ricerca del DEIM si è articolata in due fasi successive.Nel corso della prima fase, l’attività ha riguardato l’integrazione fisica e funzionale, nel sistema ibridoaccumulo-FER, di un pacco batterie costituito da 250 celle al litio-ferro-fosfato (per una capacitàcomplessiva di 16 kWh). A tal fine è stato necessario procedere allo sviluppo hardware e software degliapparati di interfaccia e comunicazione tra i controllori delle unità costituenti il sistema di powerconditioning, l’unità di controllo del sistema di protezione d’interfaccia e di comunicazione verso la rete e ilBMS (Battery Management System) delle batterie al litio.Il presente documento riporta i risultati di tale attività.Nel corso della seconda fase, oggetto di un successivo report, si relazionerà sui test e le prove a cui ilsistema sviluppato sarà soggetto.Le attività di cui al presente report sono state condotte in sinergia con il personale tecnico di ENEA e con la collaborazione dell’azienda Layer Electronics s.r.l. di Erice (TP).

UR - http://hdl.handle.net/10447/98049

UR - http://www.enea.it/it/Ricerca_sviluppo/documenti/ricerca-di-sistema-elettrico/accumulo/2012/rds-2013-248.pdf

M3 - Other contribution

ER -