電動(dòng)汽車的太陽(yáng)能充電站設(shè)計(jì)

在荷蘭工作場(chǎng)所，研究了用太陽(yáng)能為電動(dòng)汽車充電的可能性，采用荷蘭氣象研究所的數(shù)據(jù)來確定在荷蘭地區(qū)光伏電池板的最佳布置方向，以獲得最大能量吸收率。同時(shí)，考慮了太陽(yáng)輻射的季節(jié)性和晝夜變化，以確定電動(dòng)汽車充電能源的可用性和電網(wǎng)連接的必要性。由于荷蘭地區(qū)太陽(yáng)能吸收率相對(duì)較低，因此設(shè)計(jì)時(shí)光伏電池板陣列的額定功率應(yīng)該放大30%才能與轉(zhuǎn)換器的額定功率相匹配。通過比較各種電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)充電曲線，力求將充電時(shí)對(duì)電網(wǎng)的依賴降到最小，同時(shí)最大化地利用太陽(yáng)能來為電動(dòng)汽車直接充電。試驗(yàn)考慮了兩種使用情況：一是只需要在工作日為電動(dòng)汽車充電；二是整周都可以為電動(dòng)汽車充電。在太陽(yáng)能電池板為電動(dòng)汽車充電時(shí)，充電器應(yīng)能夠適配多種類型的電動(dòng)汽車，由此提出了一種優(yōu)先級(jí)機(jī)制。分析了將電量?jī)?chǔ)存與充電器進(jìn)行整合以減少對(duì)電網(wǎng)的依賴，并對(duì)該項(xiàng)方案的可行性進(jìn)行了研究，還對(duì)減少25%電網(wǎng)依賴的最優(yōu)電量存儲(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行了評(píng)估。

工作場(chǎng)所電動(dòng)汽車的太陽(yáng)能充電為未來交通提供了可持續(xù)發(fā)展的途徑，其可以直接利用布置在建筑物屋頂?shù)奶?yáng)能電池板來吸收太陽(yáng)能。根據(jù)荷蘭氣象研究所的數(shù)據(jù)，在光伏電池板最優(yōu)傾斜角28°時(shí)，10kW的發(fā)電系統(tǒng)年發(fā)電量為10890kWh，夏季使用雙軸太陽(yáng)能跟蹤器還可以將發(fā)電量提升17%，由于冬夏兩季日均產(chǎn)電量存在差異，這就需要供電系統(tǒng)將夏季吸收的多余電量?jī)?chǔ)存起來，用于在冬季進(jìn)行供電。優(yōu)先級(jí)機(jī)制會(huì)根據(jù)電動(dòng)汽車儲(chǔ)存的能量和停車時(shí)間來決定充電的順序。

由于荷蘭不同季節(jié)的太陽(yáng)能吸收量存在差異，因此通過電池儲(chǔ)存電量并不能消除對(duì)電網(wǎng)的依賴，根據(jù)設(shè)計(jì)方案可以在不同地區(qū)選擇儲(chǔ)存電量的最佳值，從而消除日均太陽(yáng)能吸收量對(duì)供電的影響。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2016年第168期

作者：Mouli G R C et al

編譯：胥國(guó)文