优化城市电动公交车的半动态无线充电:一个两种场景的数学框架与电网和光伏电池系统
Prince Aduama1, Ameena S Al-Sumaiti2, Khalifa H Al-Hosani2
1Department of Electrical Engineering and Computer Science, Khalifa University, Shakhbout Bin Sultan St Zone 1, Abu Dhabi, United Arab Emirates.
这项研究优化了电动公共汽车的半动态无线充电 (QWC),发现较大的电池最适合小型车队,较大的车队则需要更多的充电器. 它还分析了太阳能充电基础设施.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 运输工程 运输工程
- 运营研究 运营研究
背景情况:
- 电池电动公共汽车 (BEB) 需要高效的充电基础设施,以实现广泛采用.
- 充电站的战略位置对于运营效率和成本效益至关重要.
- 将太阳能光伏等可再生能源与储能系统 (BESS) 整合起来,是可持续运输的关键.
研究的目的:
- 开发一个数学优化框架,用于为BEBs战略性地放置准动态无线充电 (QWC) 站.
- 评估两个电源供应场景:与电网连接的和与BESS隔离的太阳能光伏.
- 分析车队规模对最佳充电基础设施和电池容量的影响.
主要方法:
- 使用Casadi和Yalmip与Bonmin和Fmincon解决器进行数学优化.
- 连接到电网和隔离的太阳能光伏/BESS电力系统的场景分析.
- 评估季节性数据 (冬季,夏季,全年) 用于PV/BESS尺寸.
- 关于阿联公共汽车路线的案例研究,以评估车队规模的影响.
主要成果:
- 最佳的电网连接配置:13千瓦时的电池,300米的功率发射器跨越五个站点.
- 光伏/BESS的容量因季节而异:夏季 (394千瓦,2013千瓦时),冬季 (1762千瓦时,2738千瓦时),全年 (1611千瓦时,2742千瓦时).
- 成本效益的转变:较小的车队更喜欢更大的电池/更少的充电器;较大的车队从更小的电池/更多的充电器中受益.
结论:
- 优化框架为设计和运营BEB充电基础设施提供了一个系统的方法.
- 车队规模显著影响了电池容量和充电站部署之间的经济权衡.
- 可再生能源的整合和季节性变化是确定可持续电动巴士充电系统尺寸的关键因素.
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