Charging infrastructures for electric buses

The rapid urbanization process has had a profound impact on the global environment. It is estimated that 78% of global greenhouse gas emissions originate from cities. And transportation is the main source of urban carbon emissions. At the same time, as the most common means of transportation in urban traffic, public bus system has become an important source of urban air pollution. With the environmental pressure becoming more and more urgent, the development of sustainable vehicles using clean energy has become the key to solve this problem. Under this background, with the decrease of fossil fuel storage and the proposal of energy-saving and emission-reduction strategies around the world, electric vehicles are gradually replacing traditional fossil fuel vehicles into the market, and electric buses are increasingly becoming the development trend of new types of buses. Therefore, the in-depth study of pure electric bus is very important. This paper is divided into three chapters to study pure electric bus. Chapter1 mainly introduces the research background, research significance, research purpose and related research status at home and abroad. Chapter2 aims at comparing the performance of different types of pure electric bus with different energy storage system, which have been put into operation in China. Lithium-ion battery bus and super-capacitor bus are two kinds of pure electric buses which are put into operation at present. Because of the difference of energy storage system, the performance of them are also very different in actual operation.The research content is divided into two parts: First, the charge and discharge experiments of lithium-ion battery and super-capacitor are carried out, and the performance of the two is compared according to the experimental results. Secondly, the real-time energy consumption of two kinds of pure electric buses is studied by analyzing the energy efficiency of each component involved in electric energy transmission. At last, we get the conclusion of their performance. Chapter3 introduces the fast charging mode of electric bus, in this chapter, the characteristics of lithium-ion battery of pure electric bus are analyzed. Combined with the actual operation data of the charging station, the charging model, charging power model, back to station SOC model and other models of the battery of electric bus are built. Combined with the departure schedule and time-of-use electricity price, finally, a pure electric bus fast charging model with the goal of minimizing the daily charging cost is built. When calculating the daily charging cost of electric bus, the genetic algorithm is used to optimize the model, and finally the optimal solution is obtained, showing the best charging scheme. Chapter4 introduces the battery switching mode, which starts from the battery switching demands analysis. The optimization of battery switching mode consists of two sections, i.e. the battery switching sequence optimization and charging optimization. More specifically, the optimization of charging is divided into two stages. In the first stage, the objective function of charging optimization is to minimize the charging cost and obtain the lowest charging cost.In the second stage, under the constraints of the lowest charging cost obtained in the first stage, the final optimal charging control strategy is obtained by smoothing the charging load curve. And finally, the optimal charging scheme is obtained with an example demonstration.

Il rapido processo di urbanizzazione ha avuto un profondo impatto sull'ambiente globale e si stima che il 78% delle emissioni globali di gas a effetto serra provenga dalle città e che i trasporti siano la principale fonte di emissioni urbane di carbonio. Allo stesso tempo, il mezzo più comune Con il traffico nel traffico urbano, il sistema di autobus pubblico è diventato un'importante fonte di inquinamento atmosferico urbano. Con la pressione ambientale sempre più urgente, lo sviluppo del veicolo che utilizza energia pulita è diventato la chiave per risolvere questo problema. Con la diminuzione dello stoccaggio di combustibili fossili e la proposta di strategie di risparmio energetico e riduzione delle emissioni in tutto il mondo, i veicoli elettrici stanno gradualmente sostituendo i tradizionali veicoli a combustibile fossile nel mercato e gli autobus elettrici stanno diventando sempre più la tendenza allo sviluppo di nuovi tipi di Lo studio approfondito del bus elettrico puro è molto importante e questo documento è diviso in tre capitoli da studiare Bus elettrico puro. Il capitolo 1 introduce principalmente lo sfondo della ricerca, il significato della ricerca, lo scopo della ricerca e il relativo stato di ricerca in patria e all'estero.Il capitolo 2 mira a confrontare le prestazioni di diversi tipi di bus elettrico puro con diversi sistemi di accumulo di energia, che sono stati messi in funzione in Cina. Il bus batteria agli ioni di litio e il bus supercondensatore sono due tipi di bus elettrici puri che vengono messi in funzione Allo stato attuale, a causa della differenza del sistema di accumulo dell'energia, le loro prestazioni sono anche molto diverse nel funzionamento effettivo.Il contenuto della ricerca è diviso in due parti: in primo luogo, gli esperimenti di carica e scarica della batteria agli ioni di litio e del supercondensatore sono In secondo luogo, il consumo di energia in tempo reale di due tipi di bus elettrici puri viene studiato analizzando l'efficienza energetica di ciascun componente coinvolto nella trasmissione di energia elettrica. , otteniamo la conclusione della loro esibizione. Il capitolo 3 introduce la modalità di ricarica rapida del bus elettrico, in questo capitolo vengono analizzate le caratteristiche della batteria agli ioni di litio del bus elettrico puro, combinate con i dati di funzionamento effettivi della stazione di ricarica, del modello di ricarica, del modello di potenza di ricarica, di nuovo alla stazione Vengono costruiti il ​​modello SOC e altri modelli della batteria del bus elettrico. In combinazione con il programma di partenza e il prezzo dell'elettricità del tempo di utilizzo, infine, viene costruito un modello di ricarica rapida per bus elettrici puri con l'obiettivo di ridurre al minimo il costo di ricarica giornaliero. Calcolando il costo di ricarica giornaliero del bus elettrico, l'algoritmo genetico viene utilizzato per ottimizzare il modello e infine si ottiene la soluzione ottimale, mostrando il miglior schema di ricarica. I dettagli della modalità di commutazione della batteria sono composti da due sezioni, ovvero l'ottimizzazione della sequenza di commutazione della batteria e l'ottimizzazione della carica, in particolare l'ottimizzazione della carica è suddivisa in due fasi. Nella prima fase, la funzione obiettivo dell'ottimizzazione della ricarica è quella di ridurre al minimo il costo della ricarica e ottenere il costo di ricarica più basso. Nella seconda fase, sotto i vincoli del costo di ricarica più basso ottenuto nella prima fase, la strategia finale di controllo della ricarica ottimale è E infine, lo schema di ricarica ottimale si ottiene con una dimostrazione di esempio.