Estratégia de gerenciamento energético consciente da degradação das baterias de veículos elétricos em estacionamentos inteligentes
Ano de defesa: | 2022 |
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Tipo de documento: | Tese |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Santa Maria
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Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
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Departamento: |
Engenharia Elétrica
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Palavras-chave em Inglês: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/27386 |
Resumo: | The combination of electric vehicles bidirectional characteristic along with distributed energy resources follows a trend in energy management strategies. However, additional charging and discharging cycles, treated here together as dis/charging, intensifies the wear on batteries. In this context, this thesis proposes the development of a systemic energy management model for a smart parking lot. The day ahead scheduling is determined as a function of priorities, tariff signals, and battery degradation. As an innovative aspect of this research, the introduction of wear functions is proposed, deriving a degradation index as one of the problem guidelines. The nature of the model input parameters is approached in a deterministic way, estimated from a statistical analysis of parking occupancy pattern and energy profile. Direct charging strategy and different parking lot configurations constitute case studies aimed at confronting the proposed strategy under different occupancy scenarios and energy management techniques. The results demonstrate that maximizing the dis/charging rates satisfies electric vehicles energy needs, and reduces charging costs and EV battery degradation through optimal power dispatch. It is proven that is possible to reduce the parking lot overall operational cost by over 50% by a battery conscious strategy when used in bidirectional energy exchanges. The charging schedule is designed to reduce the impact on the batteries while reducing the cost equivalent to compensation for degradation. |
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Direct charging strategy and different parking lot configurations constitute case studies aimed at confronting the proposed strategy under different occupancy scenarios and energy management techniques. The results demonstrate that maximizing the dis/charging rates satisfies electric vehicles energy needs, and reduces charging costs and EV battery degradation through optimal power dispatch. It is proven that is possible to reduce the parking lot overall operational cost by over 50% by a battery conscious strategy when used in bidirectional energy exchanges. The charging schedule is designed to reduce the impact on the batteries while reducing the cost equivalent to compensation for degradation.A exploração da característica bidirecional dos Veículos Elétricos (VEs) no aproveitamento de recursos energéticos distribuídos segue uma tendência em estratégias de gerenciamento energético. Entretanto, a imposição de ciclos adicionais de carregamento e descarregamento, tratados aqui em conjunto como des/carregamento, intensificam o desgaste das baterias. Neste contexto, esta tese propõe o desenvolvimento de um modelo sistêmico de gerenciamento energético para um estacionamento inteligente. O agendamento para um dia a frente é determinado em função de prioridades, sinais tarifários e degradação das baterias. Como aspecto inovador desta pesquisa é proposta a introdução de funções de desgaste, originando um índice de degradação como uma das diretrizes do problema. A natureza dos parâmetros de entrada do modelo é abordada de maneira determinística, estimados a partir de uma análise estatística do padrão de ocupação e perfil energético do estacionamento. Estratégias de carregamento direto e diferentes configurações do estacionamento constituem estudos de caso que visam confrontar a estratégia proposta sob a ótica de diferentes cenários de ocupação e técnicas de gerenciamento energético. Os resultados demonstram que a maximização das taxas de des/carregamento satisfazem as necessidades energéticas dos VEs, além de reduzir custos da recarga e degradação das baterias dos VEs por meio do despacho ótimo de potência. Comprova-se que é possível reduzir o custo operacional global do estacionamento em mais de 50% a partir de uma estratégia consciente do uso das baterias dos VEs em trocas bidirecionais de energia. A programação da recarga é feita de modo a reduzir o impacto nas baterias enquanto reduz o custo equivalente ao ressarcimento pela degradação.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal de Santa MariaCentro de TecnologiaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFSMBrasilEngenharia ElétricaAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessArmazenamento por bateriasDegradação de bateriasEstacionamento inteligenteGeração fotovoltaicaVeículos elétricosBattery storageBattery degradationSmart parking lotPhotovoltaic generationElectric vehiclesCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAEstratégia de gerenciamento energético consciente da degradação das baterias de veículos elétricos em estacionamentos inteligentesBattery-conscious energy management strategy for electric vehicles intelligent parking lotsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisAbaide, Alzenira da Rosahttp://lattes.cnpq.br/2427825596072142Campos, MauricioSantos, Moises MachadoKnak Neto, NelsonGarcia, Vinicius Jacqueshttp://lattes.cnpq.br/8776511917988173Sausen, Jordan Passinato3004000000076006006006006006006006777278d-7b2f-4400-81f8-c04c5b371ad45c2e14bf-d89e-4f89-9429-092e59e9121b76b355ee-4e49-4ddf-bdfc-32e55100a1e92ac7aed0-c113-4e8e-9ccd-50c5bf609d2a4bbad0d4-e540-418b-b812-a8a06bd1f97aa406c29e-3f61-4637-a529-e51489d50889reponame:Manancial - Repositório Digital da UFSMinstname:Universidade Federal de Santa Maria (UFSM)instacron:UFSMCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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