Reuse of electric vehicle battery in uninterruptible power supply

Tässä diplomityössä tarkasteltiin Nissan Leaf -sähköauton käytetyn litiumakun soveltuvuutta UPS-varavirtalaitteen energialähteeksi. Kun akku on heikentynyt niin ettei sen kapasiteetti enää ole riittävä autokäyttöön, sitä voidaan kuitenkin vielä hyödyntää muissa sovelluksissa, kuten UPS-laitteessa. Työ sai alkunsa osana GreenDataNet-projektia, jossa pyritään kehittämään datakeskuksiin ympäristöä vähemmän kuormittavia ratkaisuja käyttämällä uusiutuvia energialähteitä, akkujen uusiokäytöllä, sekä energianhallinnan optimoinnilla. Työssä käytiin läpi akun ja sen ohjausjärjestelmän ominaisuuksia, kerrottiin UPS:in ohjelmistoon tehdyistä muutoksista sekä esitettiin testitulokset. Lopputuloksena todettiin akun sopivan muuten hyvin UPS-käyttöön, mutta vaadittu päivittäinen kennojännitteiden tasaus ja sen aiheuttama katkos energian saatavuuteen heikentää UPSin käyttövarmuutta kuorman suojauksessa. Lopussa esitettiin muutamia ehdotuksia tämän ongelman korjaamiseksi.

This thesis examined the Nissan Leaf electric vehicle used battery’s compatibility of the UPS backup power device as an energy source. When the battery’s capacity is reduced in order that it is no longer sufficient for car use, however, it can still be used in other applications, such as UPS. The work was initiated as a part of the GreenDataNet project, which aims to develop environmentally friendlier solutions for data centers by using renewable energy, such as the re-use of lithium-ion batteries, as well as energy management optimization. The work went through the characteristics of the battery and its control system, modifications in to the software UPS was illustrated, in addition to the test results. As a result, the battery was otherwise found suitable for UPS use, but the required daily cell voltage balancing and the outage of backup power caused by the unavailability of energy reduces the resilient and reliable operation of the UPS. At the end proposals were presented to remedy this problem.