共享太陽能電動(dòng)汽車充電站的可行性及益處

電動(dòng)汽車是燃?xì)鈩?dòng)力車輛的可靠替代品。設(shè)計(jì)了一項(xiàng)共享太陽能電動(dòng)汽車充電站的共享充電服務(wù)。采用線性規(guī)劃的方法對太陽能電動(dòng)汽車進(jìn)行充電，以最大限度地利用太陽能，同時(shí)保持所有其它類型電動(dòng)汽車的電池電量。

所提出的方法是將太陽能分配給電動(dòng)汽車，使其最大化利用太陽能，提高用戶滿意度。進(jìn)行了車輛共享情景建模，包括：①不同充電率的汽車的電池特性和電池尺寸；②光伏系統(tǒng)的能源約束；③車輛在共享系統(tǒng)中的可用性。設(shè)置了能源配置框架。開發(fā)使用太陽能的模擬函數(shù)，對地面太陽能數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)際配置、實(shí)施和評估。利用設(shè)計(jì)的算法模擬使用太陽能充電站，從中提取出實(shí)際電動(dòng)汽車充電軌跡數(shù)據(jù)集，用來評估充電站的可行性。

考慮每輛車太陽能需求和電池電量，太陽能充電站利用線性規(guī)劃的方法，最大化利用太陽能和每輛車分配的能量。利用建立的模型和采集的數(shù)據(jù)評估共享太陽能充電站的可行性，并且逐步改變太陽能安裝規(guī)模，以實(shí)現(xiàn)整體電動(dòng)汽車需求。假設(shè)汽車共享服務(wù)經(jīng)營5輛雪佛蘭汽車，最大充電量為3.6kW，電池容量為18kWh，這些汽車通常需要5h的空電池充電（滿載），共享汽車可以持續(xù)5h來收取電池費(fèi)用。改變太陽能充電站的安裝尺寸來計(jì)算滿足整體電動(dòng)汽車需求和太陽能充電站利用的能源。試驗(yàn)顯示了滿足太陽能充電站的平均需求及太陽能安裝尺寸，能源需求約為2～36kW，規(guī)模較小的太陽能光伏系統(tǒng)利用率較高。隨著太陽能充電站安裝規(guī)模的增加，滿足需求的收益遞減，這是由于安裝的太陽能光伏系統(tǒng)早晚發(fā)電量較低，即使增加太陽能容量，電動(dòng)汽車和可用的太陽能需求量不會迅速下降。

太陽能與充電基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合的停車場汽車共享服務(wù)顯著提高了電池的充電水平60%，說明所提出的太陽能電動(dòng)汽車充電站共享服務(wù)具有可行性。

Lee S etal.2017 IEEE Green and Sustainable Computing Conference.2017：1-8.