Xue, Q.; Zhang, X.; Teng, T.; Zhang, J.; Feng, Z.; Lv, Q. Strategie hospodaření s energií. Encyklopedie. Dostupné online: https://encyclopedia.pub/entry/2745 (vstup 13. 2024. XNUMX).
Xue Q, Zhang X, Teng T, Zhang J, Feng Z, Lv Q. Strategie řízení energie. Encyklopedie. Dostupné na: https://encyclopedia.pub/entry/2745. Zpřístupněno 13. ledna 2024.
Xue, Qicheng, Xin Zhang, Teng Teng, Jibao Zhang, Zhiyuan Feng, Qinyang Lv. “Strategie řízení energie” Encyklopedie, https://encyclopedia.pub/entry/2745 (vstupeno 13. ledna 2024).
Xue, Q., Zhang, X., Teng, T., Zhang, J., Feng, Z., & Lv, Q. (2020, 22. října). Strategie energetického managementu. v Encyklopedie. https://encyklopedie.pub/entry/2745
Xue, Qicheng a kol. “Strategie řízení energie.” Encyklopedie. Web. 22. října 2020.
Kopírovat citaci
Strategie energetického managementu
Tento záznam je převzat z recenzovaného dokumentu 10.3390/cs13205355
Komplexní přehled klasifikace, strategie řízení energie a řídicího algoritmu pro hybridní elektrická vozidla
hybridní elektrická vozidla strategie řízení energie algoritmus optimalizace klasifikace
1. Definice
Automobilový průmysl zažívá technologickou revoluci v hnacích ústrojích vozidel. Hybridní elektrické vozidlo (HEV) je efektivní volbou pro řešení problémů s nízkou hustotou energie napájecí baterie a krátkou dojezdovou vzdáleností elektrického vozidla (EV). Různé konfigurace HEV mají různé strategie řízení, výrobní náklady a použitelné podmínky. U každé konfigurace je však konečným cílem dosáhnout komplexní optimalizace účinnosti motoru a motoru tak, aby se zlepšily výkonové parametry vozidla, jako je hospodárnost, emise a životnost. Postup realizace cíle se běžně nazývá strategie energetického managementu (EMS).
2. Klasifikace EMS pro HEV
EMS byl vždy klíčovým výzkumným tématem v oblasti HEV a jeho strategie a řídicí algoritmy se neustále objevují [1]. V současnosti lze EMS HEV klasifikovat podle topologické struktury znázorněné na obrázku 1, kterou lze rozdělit do dvou kategorií: RCS a strategie řízení založená na optimalizaci (OCS).
Obrázek 1. Klasifikace strategií energetického managementu (EMS) pro hybridní elektrická vozidla (HEV).
EMS HEV je základem pro dobrý výkon vozidla. Hlavním problémem je určit pracovní režim hnacího ústrojí za různých jízdních podmínek a také rozdělení výkonu mezi motorem a motorem v každém pracovním režimu.
Za zmínku stojí, že EMS HEV by neměl řešit pouze problém distribuce energie každého zdroje energie, ale měl by také zohledňovat problém rekuperace brzdné energie. Regenerativní brzdění je jednou z hlavních technologií HEV používaných ke zlepšení jejich hospodárnosti. Během procesu jízdy HEV je rekuperace brzdné energie důležitou funkcí, která zvyšuje dojezd a ovlivňuje spotřebu paliva vozidla. HEV mají různé konfigurace a odpovídající EMS. Pro určitou konfiguraci je nutné nastudovat odpovídající EMS, abyste plně využili jeho předností.
3. Porovnání řídicích strategií a algoritmů
3.1. Srovnání na základě charakteristik
Pro usnadnění srovnávací analýzy jsou charakteristiky různých EMS shrnuty v tabulce 1.
Tabulka 1. Charakteristika strategií hospodaření s energií
3.2. Srovnání založené na praktičnosti
V posledních letech provedlo mnoho vědců rozsáhlý výzkum EMS HEV. Mezi nimi jsou RCS a OCS aktuální výzkumné hotspoty [2] [3] . IA mají obrovské výhody tím, že kombinují tyto dvě strategie. Na základě objektivních podmínek rozvoje strojírenské technologie a teoretického výzkumu nebyla většina řídicích strategií a algoritmů v průmyslu aplikována a jsou stále ve fázi vědeckého výzkumu. Klasifikace a srovnání EMS a řídicích algoritmů pro HEV na základě praktičnosti jsou uvedeny na obrázku 2.
Obrázek 2. Klasifikace na základě proveditelnosti.
3.3. Srovnání založené na vývoji a evoluci
Na základě DRCS, OCS a ICS je historie vývoje EMS pro HEV shrnuta na obrázku 3. Za účelem zlepšení komplexního výkonu hybridního energetického systému jsou výhody různých EMS syntetizovány pro realizaci složeného řízení. EMS inteligentního optimálního řízení, které efektivně kombinuje optimalizační algoritmus a inteligentní metodu řízení, je efektivním způsobem řešení problémů energetického managementu [4] HEV a je v současnosti důležitým směrem výzkumu.
Obrázek 3. Klasifikace na základě vývoje a evoluce.
4. vyhlídka
S ohledem na současné problémy v EMS HEV a vývojový trend v této oblasti budoucí směry výzkumu zahrnují:
(1) Integrací různých metod, které se vzájemně doplňují, existuje mnoho EMS pro HEV a každá strategie má své vlastní charakteristiky. Různé strategie řízení mají různá omezení v problémech energetického managementu HEV. Výzkum energetického managementu HEV se zaměřuje na to, jak integrovat různé metody, učit se jeden od druhého a realizovat přibližné GOCS, které lze aplikovat online.
(2) Stávající systémy EMS obecně berou v úvahu pouze spotřebu paliva a existuje jen málo komplexních studií o hospodárnosti, emisích, životnosti baterie a stylu jízdy. Konečným cílem studie je navrhnout EMS, který zvažuje a koordinuje úspory energie, ochranu životního prostředí, náklady a styl jízdy.
(3) Inteligentní a optimalizované EMS jsou účinným způsobem, jak řešit problémy energetického managementu HEV, a organická kombinace inteligentně optimalizovaných řídicích metod a předpovědních technologií pro jízdní podmínky je důležitým směrem výzkumu v budoucnosti.
Reference
- Benmouna, A.; Becherif, M.; Depernet, D.; Mohamed, A.E. Nová technika řízení energie pro hybridní elektrické vozidlo prostřednictvím řízení založeného na propojení a pasivitě přiřazení tlumení. Obnovit. Energie 2018, 119, 116–128.
- Sabri, M.F.M.; Danapalasingam, K.A.; Rahmat, M.F. Přehled architektury hybridních elektrických vozidel a strategií hospodaření s energií. Obnovit. Udržet. Energie Rev. 2016, 53, 1433–1442.
- Tie, S.F.; Tan, C.W. Přehled zdrojů energie a systému řízení energie v elektrických vozidlech. Obnovit. Udržet. Energie Rev. 2013, 20, 82–102.
- Larsson, V.; Johannesson, L.; Egardt, B. Kubické spline aproximace nákladů dynamického programování v problémech energetického managementu HEV. In Proceedings of the 2014 European Control. konference, Štrasburk, Francie, 24.–27. června 2014; s. 1699–1704.
© Text je dostupný za podmínek licence Creative Commons Attribution (CC BY); mohou platit další podmínky. Používáním tohoto webu souhlasíte s Podmínkami a Zásadami ochrany osobních údajů.
Prodeje elektromobilů rostou. Počet elektromobilů na světových silnicích do konce roku 2021 byl asi 16.5 milionu, což je trojnásobek počtu v roce 2018. Elektromobily zároveň přinášejí rostoucí chuť na elektřinu. Globální výhled EV 2020 Mezinárodní energetické agentury předpokládá, že do roku 2030 by se podíl elektřiny směřující k nabíjení elektromobilů mohl zvýšit až na 4–10 % při špičkové poptávce.
Na druhou stranu průměrné auto parkuje asi 95 % dne – a EV nejsou výjimkou. Přidejte k tomu dramatické výkyvy špičkové poptávky po elektřině během dne, které nabízejí období nevyužité výrobní kapacity.
Možná, že tyto kousky skládačky do sebe zapadají lépe, než se očekávalo?
Ve skutečnosti ano. Vstupte do Smart Energy Management, technologie, která optimalizuje efektivní distribuci energie mezi elektromobilem, nabíječkou, operátorem nabíjení a případně i poskytovatelem elektřiny ve prospěch všech.
Co je systém řízení energie elektrických vozidel?
Jednoduše řečeno, Smart Energy Management je nástroj pro optimalizaci napájení nebo typ load balanceru pro infrastruktury nabíjení elektromobilů. Způsob, jakým to funguje, je všechno, jen ne jednoduchý. Umožňuje to centralizovaná cloudová platforma pro správu, která využívá pokročilý algoritmus k automatickému přesouvání nabíjecích zátěží na základě poptávky při vyvažování:
- dynamická elektrická síť a obnovitelné zdroje
- dynamické náklady na energii
- předem nakonfigurované zásady
- potřeby majitelů elektromobilů
Pro provozovatele nabíjecí infrastruktury pro elektromobily systém inteligentního řízení energie elektrických vozidel zajišťuje, že se správné množství energie dostane ke správnému spotřebiteli energie ve správný čas a za správnou cenu.
Vzhledem k tomu, že poptávka po energii kolísá během špičkových hodin a zvyšování kapacity výroby elektřiny je velmi nákladné, poskytovatelé elektřiny využívají pobídek, aby povzbudili spotřebitele, aby vyrovnali svou poptávku. Mohou toho dosáhnout snížením nákladů během některých hodin dne nebo dokonce platícími spotřebiteli, kteří se zavážou snížit spotřebu v určitých časech. Toto je známé jako trh energetické flexibility.
Řešení Smart Energy Management vyvažují poptávku po energii v průběhu dne a automaticky snižují energii směrovanou do elektrických vozidel během špičky.
Jak maximalizovat energetické zdroje pro nabíjení EV?
Smart Energy Management automaticky optimalizuje využití místně generovaných obnovitelných zdrojů energie, nabíjecích stanic, úložiště baterií a všech dalších prvků v místě nabíjení.
Místní infrastruktura může mít omezenou kapacitu na podporu dodatečné energie potřebné pro nabíjení elektromobilů nad stávající zátěže. Smart Energy Management řeší tyto problémy na místní úrovni, za měřičem a na úrovni sítě.
Smart Energy Management také umožňuje téměř v reálném čase vyvažování zátěže pro jednotlivé nabíječky, lokality s více nabíječkami a kompletní areály zahrnující více míst. Umožňuje operátorům monitorovat, řídit a upravovat spotřebu energie a poskytuje optimální odezvu na poptávku po nabíjení. A co je nejdůležitější, systém zajistí včasné nabití vozidla a zároveň šetří náklady, je-li to možné.
Snížení celkových nákladů na vlastnictví sítě nabíjení elektromobilů
Využití Smart Energy Management může optimalizovat spotřebu energie a vyhnout se nákladným upgradům infrastruktury. A to nejen tím, že se vyhnete nabíjení v drahých špičkách s příplatky.
Vzhledem k tomu, že vozidla jsou většinu dne zaparkována, může používání elektromobilů jako distribuovaného zdroje energie – „baterií na kolech“ – minimalizovat zátěž na výrobu energie pomocí Smart Energy Managementu, aby bylo dosaženo lokálního vyvážení sítě a potenciálně dokonce prodeje energie zpět generátorům elektrické energie. . S Vehicle to Grid (V2G) poskytují baterie vozidel energii do sítě v době špičkové poptávky a baterie vozidel se dobíjejí v době nižší poptávky.
V2G lze použít všude, kde zaparkovaná vozidla stráví více než několik hodin. Například v kancelářských budovách se mohou řidiči zaregistrovat k účasti na V2G a poznamenat si čas, kdy budou vozidlo potřebovat. Síť čerpá energii uloženou ve vozidle a poté směruje energii zpět do vozidla, aby se dobila baterie, takže je v případě potřeby připravena k použití. Podobně mohou majitelé EV používat svá vozidla k napájení svých domovů během hodin špičky a nastavit vozidlo tak, aby se dobíjelo během hodin mimo špičku, například v časných ranních hodinách.
Integrace obnovitelných zdrojů
Větrná a solární energie jsou nejběžnější obnovitelné zdroje energie dodávající energii do sektoru nabíjení elektromobilů. Obecně platí, že energie vyrobená z obnovitelných zdrojů se ukládá do baterií umístěných na místě na nabíjecích stanicích EV. Smart Energy Management může pomoci zajistit snadný přístup k energii v době špičkové poptávky a používat baterie EV k ukládání obnovitelné energie pro pozdější použití.
S inteligentním řízením energie vyhraje každý
Systém řízení energie elektrických vozidel poskytuje významné výhody ekosystému nabíjení elektromobilů jako celku – od poskytovatele elektřiny až po jednotlivé řidiče elektromobilů. Optimalizuje a stabilizuje tok energie v rámci vyvážené sítě a zároveň zajišťuje spolehlivější služby a kvalitní napájení.
Z pohledu poskytovatele elektřiny jim inteligentní správa energie umožňuje optimalizovat jejich infrastrukturu efektivním rozdělením dostupné energie mezi vozidla a další spotřebitele energie.
Podniky, které svým zaměstnancům nebo zákazníkům nabízejí nabíjecí body, mohou zajistit, že udrží kritickou rovnováhu mezi požadavky na nabíjecí výkon zařízení a elektromobilů, aby jim nebyly účtovány poplatky za špičkové ceny. To je ještě důležitější pro vozové parky, které používají elektrická vozidla.
Pro jednotlivé řidiče EV je největší pobídkou Smart Energy Management levnější, ekologičtější a bezpečnější nabíjení.
Majitelé EV a majitelé nabíječek mohou dále zvýšit výhody a snížit náklady ukládáním další energie ve vozidlech a následným vybíjením této energie v noci pro použití ve svých domovech pomocí funkcí V2G.
Chcete se dozvědět více o tom, jak vám může Smart Energy Management pomoci? Přečtěte si o Driivz Smart Energy Management pro více informací o výběru řešení pro optimalizaci vašich operací nabíjení.
