Power quality issues of electric vehicles in the grid

With the introduction of concepts such as carbon neutrality and carbon peaking, the growing concern about climate change is being expressed. The recent widespread adoption of Electric Vehicles has a crucial role to play in saving energy and reducing emissions. Due to mileage anxiety, EV tends to be charged in a more powerful and faster way. These charging infrastructures will have a negative or positive impact on the grid. The essence of this thesis is to learn about the impact of electric vehicles on the power quality of the grid. In this thesis we discuss the classification of EV currently on the market, the different infrastructures and the existing charging protocols and methods in different regions. In the next part of the thesis will fully discuss the impact of EV on the grid in a comprehensive manner. Starting from the basic concepts a detailed classification of the different power quality issues is presented. Depending on the different charging mode, the power quality caused by AC charging mode and its comparison are described in detail. The power quality impact due to different DC charging standards/protocols such as CHAdeMO/Tesla/GB/T is summarized. In addition, the impact of electric buses and trucks on power grid is also studied. Finally, the thesis constructs three Single-module charger with non-isolated/isolated dc/dc converter charging system scenario using Matlab/Simulink (the Nissan leaf 62KWh as the EV model) to compare the power quality issues such as harmonics, unbalance current and power factor due to different fast charging models.

Con l'introduzione di concetti come la neutralità del carbonio e il carbon peaking, la crescente preoccupazione per il cambiamento climatico viene espressa. La recente adozione diffusa dei veicoli elettrici ha un ruolo cruciale nel risparmio energetico e nella riduzione delle emissioni. A causa dell'ansia da chilometraggio, gli EV tendono ad essere caricati in modo più potente e veloce. Queste infrastrutture di ricarica avranno un impatto negativo o positivo sulla la rete. L'essenza di questa tesi è conoscere l'impatto dei veicoli elettrici sulla la qualità dell'alimentazione della rete. In questa tesi discutiamo la classificazione degli EV attualmente sul mercato, le diverse infrastrutture e i protocolli di ricarica esistenti e metodi in diverse regioni. Nella prossima parte della tesi discuteremo completamente l'impatto dei veicoli elettrici sulla rete in modo completo. Partendo dai concetti di base, viene presentata una classificazione dettagliata dei diversi problemi di qualità dell'alimentazione è presentata. A seconda della diversa modalità di ricarica, la qualità della potenza causata dalla modalità di ricarica AC e il suo confronto sono descritti in dettaglio. L'impatto sulla qualità della potenza dovuto a diversi standard/protocolli di ricarica DC come CHAdeMO/Tesla/GB/T è riassunto. Inoltre, l'impatto di autobus elettrici e camion sulla rete elettrica è anche studiato. Infine, la tesi costruisce tre caricabatterie a modulo singolo con scenario di sistema di ricarica a convertitore dc/dc non isolato/isolato scenario di sistema di ricarica con convertitore dc/dc usando Matlab/Simulink (la Nissan leaf 62KWh come modello EV) per confrontare i problemi di qualità dell'alimentazione come le armoniche, squilibrio di corrente e fattore di potenza a causa di diversi modelli di ricarica veloce.