Design and Validation of Ultra-Fast Charging Infrastructures Based on Supercapacitors for Urban Public Transportation Applications

The last few decades have seen a significant increase in the number of electric vehicles (EVs) for private and public transportation around the world. This has resulted in high power demands on the electrical grid, especially when fast and ultra-fast or flash (at the bus-stop) charging are required. Consequently, a ground storage should be used in order to mitigate the peak power request period. This paper deals with an innovative and simple fast charging infrastructure based on supercapacitors, used to charge the energy storage system on board electric buses. According to the charging level of the electric bus, the proposed fast charging system is able to provide the maximum power of 180 kW without exceeding 30 s and without using DC–DC converters. In order to limit the maximum charging current, the electric bus is charged in three steps through three different connectors placed between the supercapacitors on board the bus and the fast charging system. The fast charging system has been carefully designed, taking into account several system parameters, such as charging time, maximum current, and voltage. Experimental tests have been performed on a fast charging station prototype to validate the theoretical analysis and functionality of the proposed architecture

Experimental Analysis of NMC Lithium Cells Aging for Second Life Applications

Nowadays the electric power system is facing new challenges related to the integration of renewable sources, more and more frequently combined with energy storage systems. The use of these technologies is very promising, although it requires sophisticated control architectures in order to successfully balance the intermittence and unpredictability of renewables, and provide the power grid with new services. The presence of a storage state estimator is absolutely required to correctly identify the storage performance and present conditions, in terms of stored energy, aging or possible failures; this is crucial to assess the real exploitability of the battery, both during its first or second life application. This paper focuses in particular on aging mechanisms, describing and comparing three possible models and their deployment procedures. Flexibility of implementation, accuracy in aging determination, and ease of use of each technique have been deeply analysed and compared

L'economia circolare nelle filiere industriali: i casi tessile, abbigliamento e moda (TAM) e mobilità elettrica

Il settore Tessile – Abbigliamento - Moda (TAM) è uno dei più rilevanti e strategici del “Made in Italy”: sia per il numero di aziende (45.000), di addetti (398.000) che per fatturato complessivo (nel 2018 circa 55 miliardi di euro, pari al 30.9% dell’intero comparto TAM europeo). In Italia esiste una filiera TAM completa, il cui macrocomparto della produzione è caratterizzato da una spiccata vocazione distrettuale, a forte componente di eterogeneità. Altro elemento che caratterizza l’industria tessile italiana è la non diretta disponibilità di fibre naturali, che quasi sempre sono importate da produttori esteri. Perseguire modelli di produzione, trasformazione e gestione delle risorse sempre più sostenibili e basati sul concetto di economia circolare diviene, dunque, un fattore di competitività e di innovazione per l’intera filiera. Il presente documento analizza gli aspetti rilevanti per la transizione all’economia circolare, identificando ostacoli e barriere, e delineando alcune priorità strategiche a breve, medio e lungo periodo. Dall’analisi condotta, è emersa la necessità di una combinazione sistematica di strategie che contribuiscano a ridurre gli impatti e a favorire il riutilizzo di risorse (materia, acqua ed energia) nel comparto d’origine o in una nuova destinazione (simbiosi industriale). Poiché è nella fase di progettazione che si determina gran parte del destino e dell’impatto del prodotto tessile finale, si sottolinea la centralità di una progettazione di tipo circolare (ecodesign sia per l’estensione della vita utile, che per favorire la riciclabilità e il disassemblaggio dei capi di abbigliamento) e lo sviluppo di strumenti standardizzati per la misurazione della circolarità. Sono, inoltre, necessari investimenti in attività di ricerca per sviluppare tecnologie e processi per la separazione, il riprocessamento ed il riciclo delle diverse fibre che compongono i materiali e i prodotti della filiera. Ulteriormente, in tema di riciclo e recupero occorre l’adozione di norme chiare e una generale semplificazione delle procedure autorizzative in tema di recupero e riutilizzo di scarti e prodotti giunti a fine vita: è imprescindibile la cessazione dello status di rifiuto nel settore tessile (End of Waste) per la valorizzazione di sottoprodotti e scarti di lavorazione, al momento considerati rifiuti. Un ruolo abilitante nella messa in opera e diffusione di iniziative di economia circolare è svolto dalla creazione di piattaforme web come punti di incontro tra produttori e utilizzatori di materie prime seconde (simbiosi industriale) e dall’implementazione di tecnologie digitali per la tracciabilità. Sono necessarie azioni di sensibilizzazione sulle tematiche della sostenibilità e dell’economia circolare, per stimolare un vero e proprio cambiamento di mentalità e un approccio culturale e di riorientamento dei comportamenti di consumo per incrementare l’accettabilità del mercato verso i prodotti tessili riciclati