Charging of plug-in electric vehicle fleets in urban environment

Julkaisun otsikon käännös: Plug-in-sähköajoneuvolaivueiden lataaminen kaupunkiympäristössä

Juuso Lindgren

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Tässä väitöskirjassa tutkitaan sähköautolaivueiden toimintakykyä ja lataamista kaupunkiympäristössä käyttämällä kolmea tutkimuskysymystä, jotka keskittyvät: 1) rajoitetun kokonaislataustehon jakamiseen usealle lataavalle autolle; 2) erilaisten latausinfrastruktuuriparametrien vaikutusta kokonaismatkaan, joka ajetaan täysin sähköllä; ja 3) kylmän ja lämpimän ympäristön lämpötilan vaikutusta autolaivueen toimintakykyyn ja lataamiseen. Tutkimusmenetelmänä käytettiin agenttipohjaista tietokonesimulaatiota, joka säädettiin siten, että simulaation tuloksena syntyneet ajotiedot muistuttaisivat tavallisten polttomoottori-autojen käyttäytymistä Helsingissä. Väitöskirjassa käytettiin kahta erilaista simulaattoria: ensimmäisessä autot liikkuvat noodiverkostossa stokastisen matkageneraattorin ohjaamana ja toisessa autot muuttavat tilaansa suomalaisen henkilöliikennetutkimuksen tuloksiin perustuen. Lisäksi käytettiin kahta erilaista akkumallia: yksinkertaista "kilowattituntilaskuria" ja edistyneempää lämpötilariippuvaista akkumallia. Havaittiin, että lataustehon älykäs jakaminen voi nostaa täysin sähköllä ajettua kokonaismatkaa verrattuna yksinkertaiseen lataustehon tasajakoon, mutta tämä nousu on vahvasti riippuvainen laivueen akkukapasiteetista. Jos mitään ennusteita ei käytetä, kasvu on pieni (1%), mutta täydellä tietämyksellä tulevasta ajosta kasvu on yli 5%. Yleisesti ottaen, lataustehon jakamisessa tulisi suosia autoja, jotka ovat poistumassa aikaisemmin latauspaikalta ja jotka kulkevat pidemmän matkan ennen seuraavaa lataussessiota. Plug-in-hybridisähköautoista ne, joilla on pieni akkukapasiteetti, hyötyvät eniten latausverkoston kehittymisestä, kun mittarina käytetään täysin sähköllä ajettua kokonaismatkaa. Akku-kapasiteetilla on suurin vaikutus kaikista kokeilluista parametreista. Toiseksi ja kolmanneksi tärkeimmät parametrit ovat yhden lataustolpan ympärillä olevien pysäköintiruutujen määrä ja lataustolppien määrä. Lataustolppa tulisi sijoittaa keskeiselle paikalle siten, että sitä voidaan hyödyntää useasta parkkiruudusta vaihtamalla latauskaapelia autosta toiseen. Matala akuston lämpötila huonontaa täyssähköautojen latauskykyä. Tämä näkyy hieman alentuneena mediaanilataustasona (3–6%-yksikköä) ja huomattavasti alentuneena mediaani-latausnopeutena (15% itsepainotetussa keskilataustehossa). Akuston lämmitystä voidaan käyttää kohottamaan lataustasoa ja nostamaan latausnopeutta tiettyjen autojen kohdalla. Kun auton sisätilan ja akuston lämpötila poikkeaa +20°C:sta, autojen tehokkuus (km/kWh) laskee ja poikkeaman kasvaessa joitakin suunniteltuja matkoja joudutaan lopulta perumaan. Sisätilan esi-ilmastointia ja aktiivista akuston lämmönsäätelyä käyttämällä voidaan mediaanitehokkuutta nostaa noin 8–9% lämpötiloissa −10°C ja +40°C.
Julkaisun otsikon käännösPlug-in-sähköajoneuvolaivueiden lataaminen kaupunkiympäristössä
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Lund, Peter, Vastuuprofessori
  • Lund, Peter, Ohjaaja
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-60-7739-0
Sähköinen ISBN978-952-60-7740-6
TilaJulkaistu - 2017
OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

Tutkimusalat

  • sähköauto
  • latausinfrastruktuuri
  • latausteho
  • akku
  • lämpötila

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Plug-in-sähköajoneuvolaivueiden lataaminen kaupunkiympäristössä'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä