基于V2G技術(shù)的新型太陽(yáng)能風(fēng)力發(fā)電充電站

在以往的研究中，提出了用太陽(yáng)能充電站和風(fēng)力充電站為電動(dòng)汽車供電的模型，但這僅僅是一個(gè)理想的模型，沒有考慮到用最大功率點(diǎn)跟蹤太陽(yáng)能（MPPT）控制器進(jìn)行控制。本研究基于V2G（車隊(duì)電網(wǎng)）技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)太陽(yáng)能/風(fēng)力發(fā)電電動(dòng)汽車充電站，該充電站包括光伏（PV）系統(tǒng)、風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（WECS）、15個(gè)雙向直流轉(zhuǎn)換器和1個(gè)雙向DC/AC雙向逆變器。PV系統(tǒng)和WECS均由MPPT控制器進(jìn)行控制。

將充電站設(shè)計(jì)在沿岸地區(qū)，風(fēng)速為41.6km/h。首先，需要估計(jì)電動(dòng)汽車充電站每日需要產(chǎn)生多少電量。然后，基于充電站位置的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，估計(jì)需要充電的混合動(dòng)力汽車的數(shù)量和每輛車充電所需要的時(shí)間。在充電站周圍15km以內(nèi)，統(tǒng)計(jì)混合動(dòng)力汽車的數(shù)量。為了估計(jì)充電曲線，對(duì)每輛混合動(dòng)力汽車充電1h，并且規(guī)定每輛混合動(dòng)力汽車的充電量為1.2kWh，這樣充電站每小時(shí)需要供應(yīng)的電量為1.2kWh乘以混合動(dòng)力汽車的數(shù)量。光伏系統(tǒng)在多云的天氣時(shí)可以使用，光伏系統(tǒng)的額定功率為12kW，WECS的額定風(fēng)速為12m/s，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組額定功率為10kW。PV系統(tǒng)和WECS都通過兩個(gè)相同的單向直流轉(zhuǎn)換器連接到直流總線，MPPT控制器同時(shí)尋找PV系統(tǒng)和WECS的最大功率點(diǎn)。

試驗(yàn)結(jié)果表明，該充電站可以最大限度地將風(fēng)能和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，因?yàn)槠涫褂米畲蠊β庶c(diǎn)跟蹤技術(shù)，可同時(shí)尋找PV系統(tǒng)和WECS的最大功率點(diǎn)。該充電站不僅可以給電動(dòng)汽車充電，還可以在晚8～11點(diǎn)的用電高峰時(shí)，幫助城市配電網(wǎng)絡(luò)提供足夠的電能。

刊名：Energy（英）

刊期：2017年第132期作者：Hassan Fathabadi et al

編譯：野晨晨