In order to reduce environmental pollution and delay the consumption of fossil energy, the advantages of electric vehicles replacing traditional fuel drives are widely concerned. Adequate charging infrastructure support is the most critical factor in order to make users more receptive and adopt electric vehicles, especially for fast-charging power stations. However, the fast-charging station has the characteristics of strong charging concentration, high charging power, and random load, so the security stability and economy of the distribution network will be affected by its access to the distribution network. Therefore, this paper focuses on the disadvantages and improvement measures of the fast-charging station access to the distribution network. The research contents of this paper are divided into the following three parts: (1) Analyze the global development of electric vehicles and charging infrastructure, as well as a series of measures brought by each country to promote the development of new energy sources. (2) Operation mode of electric vehicle charging station, Characteristics, advantages and disadvantages of slow charging, fast charging and battery swapping. (3)Based on the urban distribution network architecture and traffic flow information, this thesis analyzes the impact of traffic flow on the distribution of charging stations and considers the relationship between the network loss of the distribution system and the number of charging stations and charging rate. Secondly, the economic cost of the distribution system, electric vehicle owners and charging station operators is the lowest, the optimal planning scheme of the charging pile is constructed, so as to select the location and capacity of the city's charging station. (4) The charging load characteristics of electric vehicles are analyzed. Aiming at the types of electric vehicles with high and low charging time urgency, by considering the influence of charging queuing, the charging queuing method based on the idea of timely charging and TOPSIS is studied. Based on the characteristics of the electric vehicle charging load and charging queuing method, the daily electric vehicle charging load is statistically superimposed, and the daily monitoring load and night lighting load are considered to establish the daily load model of the charging station.

Al fine di ridurre l'inquinamento ambientale e ritardare il consumo di energia fossile, i vantaggi dei veicoli elettrici che sostituiscono le unità a combustibile tradizionali sono ampiamente considerati. Il supporto di un'adeguata infrastruttura di ricarica è il fattore più critico per rendere gli utenti più ricettivi e adottare i veicoli elettrici, in particolare per le stazioni di ricarica rapida. Ma la stazione di ricarica rapida ha le caratteristiche di una forte concentrazione di ricarica, di un'elevata potenza di ricarica e di un carico casuale, quindi la stabilità della sicurezza e l'economia della rete di distribuzione saranno influenzate dal suo accesso alla rete di distribuzione. Pertanto, il presente documento si concentra sugli svantaggi e sulle misure di miglioramento dell'accesso della stazione di ricarica rapida alla rete di distribuzione. I contenuti della ricerca del presente documento sono suddivisi nelle tre parti seguenti: (1) Analizzare lo sviluppo globale dei veicoli elettrici e delle infrastrutture di ricarica, nonché una serie di misure adottate da ciascun Paese per promuovere lo sviluppo di nuove fonti energetiche. (2) Modalità di funzionamento della stazione di ricarica per veicoli elettrici, caratteristiche, vantaggi e svantaggi della ricarica lenta, della ricarica veloce e dello scambio di batterie. (3) Sulla base dell'architettura della rete di distribuzione urbana e delle informazioni sui flussi di traffico, questa tesi analizza l'impatto del flusso di traffico sulla distribuzione delle stazioni di ricarica e considera la relazione tra la perdita di rete del sistema di distribuzione e il numero di stazioni di ricarica e il tasso di ricarica. In secondo luogo, il costo economico del sistema di distribuzione, dei proprietari di veicoli elettrici e dei gestori delle stazioni di ricarica è il più basso, e viene costruito lo schema di pianificazione ottimale della pila di ricarica, in modo da selezionare la posizione e la capacità della stazione di ricarica della città. (4) Vengono analizzate le caratteristiche del carico di ricarica dei veicoli elettrici. Considerando i tipi di veicoli elettrici con alta e bassa urgenza di ricarica, tenendo conto dell'influenza delle code di ricarica, si studia il metodo delle code di ricarica basato sull'idea di ricarica tempestiva e sul TOPSIS. Sulla base delle caratteristiche del carico di ricarica dei veicoli elettrici e del metodo di accodamento della ricarica, il carico giornaliero di ricarica dei veicoli elettrici viene sovrapposto statisticamente, e il carico di monitoraggio giornaliero e il carico di illuminazione notturna vengono considerati per stabilire il modello di carico giornaliero della stazione di ricarica.

Energy storage system for electric vehicle fast-charging station

Hu, Lei
2022/2023

Abstract

In order to reduce environmental pollution and delay the consumption of fossil energy, the advantages of electric vehicles replacing traditional fuel drives are widely concerned. Adequate charging infrastructure support is the most critical factor in order to make users more receptive and adopt electric vehicles, especially for fast-charging power stations. However, the fast-charging station has the characteristics of strong charging concentration, high charging power, and random load, so the security stability and economy of the distribution network will be affected by its access to the distribution network. Therefore, this paper focuses on the disadvantages and improvement measures of the fast-charging station access to the distribution network. The research contents of this paper are divided into the following three parts: (1) Analyze the global development of electric vehicles and charging infrastructure, as well as a series of measures brought by each country to promote the development of new energy sources. (2) Operation mode of electric vehicle charging station, Characteristics, advantages and disadvantages of slow charging, fast charging and battery swapping. (3)Based on the urban distribution network architecture and traffic flow information, this thesis analyzes the impact of traffic flow on the distribution of charging stations and considers the relationship between the network loss of the distribution system and the number of charging stations and charging rate. Secondly, the economic cost of the distribution system, electric vehicle owners and charging station operators is the lowest, the optimal planning scheme of the charging pile is constructed, so as to select the location and capacity of the city's charging station. (4) The charging load characteristics of electric vehicles are analyzed. Aiming at the types of electric vehicles with high and low charging time urgency, by considering the influence of charging queuing, the charging queuing method based on the idea of timely charging and TOPSIS is studied. Based on the characteristics of the electric vehicle charging load and charging queuing method, the daily electric vehicle charging load is statistically superimposed, and the daily monitoring load and night lighting load are considered to establish the daily load model of the charging station.
ING - Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
5-ott-2023
2022/2023
Al fine di ridurre l'inquinamento ambientale e ritardare il consumo di energia fossile, i vantaggi dei veicoli elettrici che sostituiscono le unità a combustibile tradizionali sono ampiamente considerati. Il supporto di un'adeguata infrastruttura di ricarica è il fattore più critico per rendere gli utenti più ricettivi e adottare i veicoli elettrici, in particolare per le stazioni di ricarica rapida. Ma la stazione di ricarica rapida ha le caratteristiche di una forte concentrazione di ricarica, di un'elevata potenza di ricarica e di un carico casuale, quindi la stabilità della sicurezza e l'economia della rete di distribuzione saranno influenzate dal suo accesso alla rete di distribuzione. Pertanto, il presente documento si concentra sugli svantaggi e sulle misure di miglioramento dell'accesso della stazione di ricarica rapida alla rete di distribuzione. I contenuti della ricerca del presente documento sono suddivisi nelle tre parti seguenti: (1) Analizzare lo sviluppo globale dei veicoli elettrici e delle infrastrutture di ricarica, nonché una serie di misure adottate da ciascun Paese per promuovere lo sviluppo di nuove fonti energetiche. (2) Modalità di funzionamento della stazione di ricarica per veicoli elettrici, caratteristiche, vantaggi e svantaggi della ricarica lenta, della ricarica veloce e dello scambio di batterie. (3) Sulla base dell'architettura della rete di distribuzione urbana e delle informazioni sui flussi di traffico, questa tesi analizza l'impatto del flusso di traffico sulla distribuzione delle stazioni di ricarica e considera la relazione tra la perdita di rete del sistema di distribuzione e il numero di stazioni di ricarica e il tasso di ricarica. In secondo luogo, il costo economico del sistema di distribuzione, dei proprietari di veicoli elettrici e dei gestori delle stazioni di ricarica è il più basso, e viene costruito lo schema di pianificazione ottimale della pila di ricarica, in modo da selezionare la posizione e la capacità della stazione di ricarica della città. (4) Vengono analizzate le caratteristiche del carico di ricarica dei veicoli elettrici. Considerando i tipi di veicoli elettrici con alta e bassa urgenza di ricarica, tenendo conto dell'influenza delle code di ricarica, si studia il metodo delle code di ricarica basato sull'idea di ricarica tempestiva e sul TOPSIS. Sulla base delle caratteristiche del carico di ricarica dei veicoli elettrici e del metodo di accodamento della ricarica, il carico giornaliero di ricarica dei veicoli elettrici viene sovrapposto statisticamente, e il carico di monitoraggio giornaliero e il carico di illuminazione notturna vengono considerati per stabilire il modello di carico giornaliero della stazione di ricarica.
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