Tolerances within static interconnected cells in automotive battery packs are limiting the overall usable capacity. This dissertation investigates the cascaded H-Bridges (CHB) inverter as an alternative interconnection. Actual cell variations are reviewed, a control strategy is defined, the most suitable state estimator is identified, and the inverter configuration is optimized. The actual capacity gain is limited for high quality cells. However, the efficiency is increased by 5.3 % and total vehicle costs are reduced by USD 2,647. Cells with increased tolerances and therefore potentially decreased costs are enabled.
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Tolerances within static interconnected cells in automotive battery packs are limiting the overall usable capacity. This dissertation investigates the cascaded H-Bridges (CHB) inverter as an alternative interconnection. Actual cell variations are reviewed, a control strategy is defined, the most suitable state estimator is identified, and the inverter configuration is optimized. The actual capacity gain is limited for high quality cells. However, the efficiency is increased by 5.3 % and total ve...
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Übersetzte Kurzfassung:
Zelltoleranzen innerhalb statisch verschalteter Batterien in Elektrofahrzeugen limitieren die nutzbare Kapazität. Diese Dissertation untersucht den kaskadierten H-Brücken Wechselrichter als alternative Verschaltung. Die tatsächlichen Variationen werden untersucht, eine Kontrollstrategie definiert, der geeignetste Zustandsschätzer identifiziert, und die Wechselrichterkonfiguration optimiert. Der tatsächliche Kapazitätsvorteil ist für hochqualitative Zellen gering. Jedoch kann die Effizienz um 5.3 % gesteigert, und die Fahrzeugkosten um 2647 USD gesenkt werden. Zellen mit größeren Toleranzen und deswegen potentiell reduzierten Kosten werden ermöglicht.
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Zelltoleranzen innerhalb statisch verschalteter Batterien in Elektrofahrzeugen limitieren die nutzbare Kapazität. Diese Dissertation untersucht den kaskadierten H-Brücken Wechselrichter als alternative Verschaltung. Die tatsächlichen Variationen werden untersucht, eine Kontrollstrategie definiert, der geeignetste Zustandsschätzer identifiziert, und die Wechselrichterkonfiguration optimiert. Der tatsächliche Kapazitätsvorteil ist für hochqualitative Zellen gering. Jedoch kann die Effizienz um 5.3...
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