电动汽车的太阳能充电站设计

电动汽车的太阳能充电站设计

在荷兰工作场所，研究了用太阳能为电动汽车充电的可能性，采用荷兰气象研究所的数据来确定在荷兰地区光伏电池板的最佳布置方向，以获得最大能量吸收率。同时，考虑了太阳辐射的季节性和昼夜变化，以确定电动汽车充电能源的可用性和电网连接的必要性。由于荷兰地区太阳能吸收率相对较低，因此设计时光伏电池板阵列的额定功率应该放大30%才能与转换器的额定功率相匹配。通过比较各种电动汽车动态充电曲线，力求将充电时对电网的依赖降到最小，同时最大化地利用太阳能来为电动汽车直接充电。试验考虑了两种使用情况：一是只需要在工作日为电动汽车充电；二是整周都可以为电动汽车充电。在太阳能电池板为电动汽车充电时，充电器应能够适配多种类型的电动汽车，由此提出了一种优先级机制。分析了将电量储存与充电器进行整合以减少对电网的依赖，并对该项方案的可行性进行了研究，还对减少25%电网依赖的最优电量存储设计进行了评估。

工作场所电动汽车的太阳能充电为未来交通提供了可持续发展的途径，其可以直接利用布置在建筑物屋顶的太阳能电池板来吸收太阳能。根据荷兰气象研究所的数据，在光伏电池板最优倾斜角28°时，10kW的发电系统年发电量为10890kWh，夏季使用双轴太阳能跟踪器还可以将发电量提升17%，由于冬夏两季日均产电量存在差异，这就需要供电系统将夏季吸收的多余电量储存起来，用于在冬季进行供电。优先级机制会根据电动汽车储存的能量和停车时间来决定充电的顺序。

由于荷兰不同季节的太阳能吸收量存在差异，因此通过电池储存电量并不能消除对电网的依赖，根据设计方案可以在不同地区选择储存电量的最佳值，从而消除日均太阳能吸收量对供电的影响。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2016年第168期

作者：Mouli G R C et al

编译：胥国文