بهبود روش شارژ سریع با استفاده از الگوریتم ژنتیک و ایجاد هماهنگی بین شارژرها در ایستگاه شارژ سریع خودروهای برقی به منظور استفاده بهینه از ظرفیت برق ایستگاه

احداث ایستگاههای شارژ سریع یکی از موضوعات مهم در شبکه های هوشمند با نفوذ بالای خودروهای برقی است. همچنین یکی از مباحث مهم در شارژرهای سریع، انتخاب روش مناسب برای شارژ است. در این مقاله با تعریف یک مساله بهینه سازی با هدف کاهش زمان شارژ، سطوح بهینه شارژ با روش جریان چند پله ای با استفاده از الگوریتم ژنتیک بدست آمده است. یکی دیگر از پارامترهای مهم در طراحی ایستگاه، تعیین تعداد واحدهای شارژ جهت استفاده حداکثری از ظرفیت برق ورودی است. در این مقاله برای اولین بار موضوع هماهنگی شارژرها به منظور حداکثر کردن تعداد واحدهای شارژ به ازای یک ظرفیت برق معین و در نتیجه کاهش زمان شارژ خودروها پیشنهاد شده است. با توجه به تغییر سطح جریان شارژ در طول زمان شارژ (کاهش پله ای)، در این مقاله پیشنهاد شده است که می توان با ظرفیت برق کمتری شارژرها را برای کار هماهنگ کرد یا در همان ظرفیت آمپر ایستگاه، تعداد واحدهای شارژ می تواند افزایش یابد تا زمان شارژ خودروها کاهش داده شود. در این شرایط شارژرها نمی توانند همزمان شروع به کار کنند و مساله هماهنگی بین شارژرها جهت ایجاد اختلاف زمانی و تعیین زمان شروع به کار هر واحد مطرح می شود. نتایج شبیه سازی انجام شده در محیط نرم افزار مطلب نشان می دهد که با تعریف مساله هماهنگی بین شارژرها، به ازای یک ظرفیت آمپر مشخص برای ایستگاه تعداد واحدهای شارژ قابل افزایش بوده و زمان انتظار و شارژ خودروها در ایستگاه کاهش می یابد. همچنین درصورتیکه تعداد واحد شارژ ثابت در نظر گرفته شود، با ظرفیت برق ورودی کمتری آمپر مورد نیاز شارژرها تامین می گردد.

Improving Fast Charging Methods Using Genetic Algorithm and Coordination between Chargers in Fast Charging Station of Electric Vehicles in Order to Optimal Utilization of Power Capacity of Station

Fast charging stations are one of the most important section in smart grids with high penetration of electric vehicles. One of the important issues in fast chargers is choosing the proper method for charging. In this paper, by defining an optimization problem with the objective of reducing the charging time, the optimal charging levels are obtained using a multistage current method using a genetic algorithm. Another important parameter in station design is determining the number of charging units to optimize the input power capacity. In this paper, for the first time, a new coordination policy has been proposed in order to increase the number of charging units for a given power capacity and thus reduce the charging time of vehicles. Regarding the change of current during the charging time, it is possible to reduce the chargers for work with less power capacity or at the same capacity, the number of chargers can be increased to reduce the charging time. In this condition, the chargers cannot start to work simultaneously and the proposed coordination between the chargers determine the starting time of chargers. The simulation results in MATLAB environment show that by defining the problem of coordination between the chargers, the number of charging units increases and the waiting time of electric vehicles at station will decreased.