December 2012 Download this article as a PDFAbstract

Периодические питание электрического транспортного средства трудно предсказать, поскольку неизвестно местонахождение автомобиля, сумма заряда батарей и сроках следующего заряда. Для кластеров электрических транспортных средств проблема усиливается, и существует риск, что спрос будет напрягаться и перегрузка питания коммунальной инфраструктуры. Операционные менеджеры остались с реактивной управления инфраструктурой, которая может отложить или предотвратить заряд транспортного средства на баланс энергопотребления и защиты инфраструктуры.

В этой статье проанализированы следующие ключевые понятия содержать справочную информацию по проблеме и изложить требования любого решения: i) требуют неопределенности и реактивного управления iii) управления спросом телекоммуникационные возможности, требования к питанию ii) электрических транспортных средств и подходов. Затем путем абстракции, индукции и творческого синтеза, новое решение для проблемы предлагается для обеспечения реального времени сотовой связи требования к питанию. Предлагаемое решение имеет потенциал для создания новых и бизнес-возможности для руководителей и предпринимателей.

Введение

Как указывается в первом предложении, требования к питанию электрического транспортного средства сопоставимы с дом. Как принятие электромобилей увеличивается, увеличение и переменный спрос будет сродни сжимая неизвестное число новых домов и их требования к питанию на существующей электросети соседства. Но эти новые «дома» приносят дополнительные переменные и вызовы. Рассмотрим динамичный район мобильных «дома», которые способны роуминг город и принимая свои требования власти с ними на пути новых и неизвестных местах.

Эти электрические транспортные средства создают возможность коренным образом изменить способ управлять своей инфраструктурой энергопредприятий и делать бизнес с клиентами. Это имеет первостепенное значение для менеджеров в электрических утилит для преобразования от реактивного управления их инфраструктуры для упреждающего управления для того, чтобы избежать потенциальной деформации или повреждение к системе значительно увеличение числа и потенциальных кластеризации электромобилей в неизвестных местах в коммунальной инфраструктуры.

Точное обнаружение, прогнозирования и общения, количество энергии, необходимой в любое время для периодически зарядки электрических транспортных средств является вызов. Как следствие нынешний подход реактивного управления инфраструктурой по-прежнему, станет весьма проблематичным как увеличить количество электрических транспортных средств и, соответственно, Пиковая мощность требует увеличения.

Предыдущие исследования предлагает целый ряд различных реагирующие подходы, чтобы избежать этих требований власти, вызванных электрических транспортных средств. Например, оперативные руководители могут реагировать на отложенный дисбаланс путем: задержки или отсрочки доступа, определения приоритетов доступа, ограничение времени доступа или буферизации энергии. Однако реального времени определение требования к питанию и упреждающего управления инфраструктурой не были рассмотрены предыдущие исследователи. Кроме того Мобильный мониторинг в реальном времени электрических транспортных средств и связи для обеспечения упреждающего управления не рассматривался.

Вклад этой статьи, являются:

  1. Идентификация и группирование ключевых элементов для спроса на электроэнергию электрических транспортных средств
  2. Идентификация основных телекоммуникационных технологий для решения проблемы
  3. Предлагаемое решение, основанное на абстрактные проблемы
  4. Описание потенциального минимально жизнеспособного продукта для реального времени мобильной связи транспортного средства местоположения и питания требования к поставщикам услуг или электрические утилиты

В следующем разделе определены основные понятия, необходимые для понимания проблемы и требования любого решения. Далее предлагаемое решение индуктивно синтезируется из абстракции проблемы, включая идентификацию и группирование мобильных данных и включение телекоммуникационных технологий. Затем предлагаемое решение далее синтезируются как минимальный жизнеспособный продукт для проблемы реального мира. И наконец обеспечивается вывод.

Основные понятия

В этом разделе описываются важные факторы, которые усугубляют проблему управления требования к питанию электрических транспортных средств, включая элементы неопределенности спроса и реактивной управленческих подходов к сбалансированности предложения и спроса на электроэнергию, источники энергии неопределенности в прогнозировании требования к питанию электрических транспортных средств и возможностей электросвязи управления спросом.

Неопределенность спроса и реактивного управления спросом подходы

Основываясь на обзоре литературы, Маллан и коллеги (2012) определили воздействие на электросетей крупномасштабных перезаряжать электрических транспортных средств как «основные политические вопросы, связанные с электрификации парка транспортных средств». Эти последствия возникают, отчасти из-за проблем управления, связанных с двумя типами неопределенности: ключевые неопределенности спроса и ключевой дисбаланс неопределенности. Ключевым требованием неопределенности является количество энергии, необходимых для заряда на неопределенный срок заряда (Masoum соавт., 2011), и это повлияет на способность управлять требованиями власти. Это влияние будет увеличиваться число электрических транспортных средств увеличивается или кластер вместе в конкретной области коммунальной инфраструктуры. Ключевой дисбаланс неопределенности является расположение электрических транспортных средств в районах или городской парковки, и это также может вызвать дисбаланс unmanageable спроса в конкретных областях (Кан и Рекер, 2009). Районы и города парковки являются двумя примерами областей, где кластеризация будет происходить, но сроки и интервалы спроса неизвестны.

Нынешние подходы к сокращению воздействия на электрических сетей и обеспечить баланс электроэнергии ограничены методы реактивной реакции управления и включают:

  • выключение электрических устройств в периоды пиковой нагрузки спроса на электроэнергию
  • предлагая различные временные интервалы после часы пик спроса на электроэнергию (Кан и Рекер, 2009)
  • ограничение доступа к определенным окон времени или других подходов, планирования
  • Задержка доступа
  • использование на время планирования спроса на электроэнергию (Koutsopoulos и Tassiulas, 2011)

Этот анализ свидетельствует о том, что, как мы увеличиваем новые неопределенности спроса и новые неопределенности дисбаланс, единственный подход для оперативных руководителей является форма реактивного управления, в котором зарядка электромобиля будет отложено, ограничены или недоступны без каких-либо возможностей для планирования производства электроэнергии.

Требования к питанию электрических транспортных средств

Есть несколько различных типов электрических транспортных средств доступных на рынке сегодня. Например Mitsubishi Imiev является Электрический город пригородных автомобиль с драйвинг рейндж 155 км на одной зарядке. Nissan Leaf также Электрический город пригородных автомобилей, и он имеет диапазон 160 км на одной зарядке. Время для зарядки этих транспортных средств варьируется и зависит уровень заряда. Может потребоваться как много, как 18 часов или всего 26 минут для батарей до 80% емкости. Тесла Модель S является электрический автомобиль, разработанный с спортивный автомобиль эстетической и обработки, и включает дополнительный высокопроизводительный 416hp электродвигатель. С зарядом, который обеспечивает 100 км Расстояние в час транспортное средство может путешествовать до 480 км на одной зарядке.

С учетом различных конструкций и использования электрических транспортных средств, это не удивительно, что различные виды электрического транспортного средства имеют различные силовые требования (Weiller, 2011). Плагина в гибридных электрических транспортных средств, которые имеют вспомогательный, на основе топлива двигатель может продолжать работать, когда заряд батареи низкий, но плагин электрические транспортные средства не могут. Кан и Рекер (2009) отмечают, что электрические пригородных транспортных средств и электрических спортивных автомобилей имеют разные диапазоны, и что емкость аккумулятора также влияет на требования к питанию. Кроме того, тип заряда (то есть, медленно, нормальный, или быстро) влияет на пик мощности спрос на электроэнергию (Фернандес соавт, 2011; Weiller, 2011).

Вождение шаблоны и времени также влияют на требования к питанию. Влияние вождения моделей случайных как с точки зрения вылета и прибытия (Weiller, 2011; Masoum и соавт., 2011) а также продолжительность каждой поездки. Аналогичным образом, требования к питанию зависят от времени, который включает в себя количество времени, необходимого для обеспечения питания для электрического транспортного средства, тип дня (Weiller, 2011) и время суток (Фернандес соавт., 2011).

Географическое положение (Weiller, 2011) и сезона (Clement-Nyns соавт, 2010) также будет влиять на требования. Например эффективность батареи будет ниже в холодную погоду и потребление энергии будет больше в горных районах.

Этот анализ показывает, что тип транспортного средства технологии, диапазон, емкость аккумулятора, тип изменения, различные модели использования и географическое расположение комплекса трудности в прогнозировании требования к питанию электрических транспортных средств. Эти факторы делают его более трудным для оперативного менеджеров для управления пиковых потребностей и плана пик электрических потребностей из-за неопределенности этих требований.

Телекоммуникационные возможности управления спросом

Телекоммуникационные возможности существуют между полезностью и клиентов смарт метр, которые обеспечивают ограниченный и очень простой формой управления пиковой нагрузки (Маллан и др., 2012). Возможности, предоставляемые смарт-счетчиков позволяют утилита для управления выберите набор для электрических устройств управления питанием спроса (Koutsopoulos и Tassiulas, 2011). Утилита может координировать Управление пиковой нагрузки путем выбора частичной загрузки для электрического устройства, задержки электрического устройства в течение определенного периода времени или уменьшение нагрузки для электрического устройства (Shahnia соавт, 2012). Электрический автомобиль, в частности цепь на заказчика можно также управлять таким образом как часть управления пиковой нагрузки.

Дальнейшее расширение этой концепции применяется непосредственно к Зарядные устройства, расположенные в электрических транспортных средств. Это расширение предоставляет ответ управления когда электрическое транспортное средство заряжается от заказчика, например, на муниципальном зарядной станции (Masoum соавт., 2011). В этой ситуации телекоммуникационные возможности позволит утилита для разрешения или возможно отсрочить взимание электрического транспортного средства. Пригородные версии электрических транспортных средств имеют небольшой диапазон и обычно требуют частой зарядки. Ожидание потребителя будет, что, если транспортное средство, то она должны иметь возможность получить заряд без промедления. Чтобы полностью зарядить или пополнить заряд, чтобы продолжить на следующей части путешествия владельца является приемлемым, но давно неизвестные задержки зарядки электрических транспортных средств не будет приемлемым.

Несмотря на то, что уже на месте есть некоторые телекоммуникационные возможности, эти возможности используются для реактивных ответных мер управления для сокращения потребительского спроса на электроэнергию в периоды максимального спроса и позволяют спрос клиента во время непиковых периодов.

Этот анализ свидетельствует о том, что связь между полезностью и устройством клиента доступен через смарт-метр или электрический автомобиль зарядное устройство для управления запросами отклика. Однако Управление спросом на ответ ограничивается снижение нагрузки во время пиковые нагрузки или планирование нагрузки на периоды непиковых спроса. Нет никакой возможности определить, что объем нагрузки требуется, продолжительность загрузки, время загрузки, или расположение нагрузки для мобильного устройства.

Предлагаемое решение

В этом разделе предлагаемое решение проблемы управления требования периодического мощности электрических транспортных средств описывается через абстрактные проблемы, как показано на рисунке 1. Эта абстракция была создана путем выявления и группирования данных в ключевых категориях, выявление телекоммуникационных технологий и применение индуктивного подхода и творческого синтеза предложить решение.

Рисунок 1

Рисунок 1. Абстракция

Предлагаемое решение позволит утилиты для поиска, отслеживания и определить в режиме реального времени требования к питанию мобильных устройств с требованиями высокой мощности. Решение обеспечивает управление Проактивная питанием и контроль для индивидуального, мощных мобильных устройств и кластеров таких устройств. Центральная конструкция является мобильное высокомощный устройство, которое может быть любое электрическое устройство, которое требует питания. Устройство является мобильным или движимого, что означает, что его можно перевозить с места место. Таким образом его расположение варьируется в пределах электрической коммунальной инфраструктуры.

Конструкция данных имеет отношение к конструкции мобильных мощного устройства в том, что он содержит в реальном времени мобильные данные, относящиеся к устройству, которое должно определяться в режиме реального времени и сгруппированы в две широкие категории информации: требования и местоположения устройства.

Телекоммуникационные технологии конструкция включает технологию, которая обеспечивает для коммуникационного потенциала, а также устройств контроля. Отношение к мобильному устройству высокой мощности является мониторинг и мобильных данных. Отношение к власти управления структурой управления — от передачи мобильных данных для устройства управления структурой управления питания, а также передачи команд от управления структурой управления питания для устройства. Конструкция управления питания управления включает технологию, которая управляет спросом и электроэнергии в коммунальной инфраструктуры.

Предыдущие исследования выявили существующие технологии с возможностью поддержки регулирования реактивной спроса и контроль энергоемких устройств через смарт-счетчиков и электрических транспортных средств зарядных устройств. В этом случае сигнал для включения или отключения энергоемких устройств, что позволяет ограниченную форму управления реактивной спросом. Когда спрос превышает предложение, энергоемких устройств могут деактивированные за определенный период времени и затем повторно при наличии питания. В следующем разделе Дополнительные благоприятные телекоммуникационные технологии для предлагаемого решения определяются посредством личного опыта и поиска в Интернете.

Телекоммуникационных технологий

Регистраторы данных являются электронными устройствами, которые записывают данные в реальном времени, включая эксплуатационные параметры. Регистраторы данных могут взаимодействовать с автобусом, который находится с мощным мобильным устройством и может быть запрограммирован для отслеживать и регистрировать мобильные данные. В случае мощного мобильного устройства регистратор данных отслеживает и фиксирует первую широкую категорию информации для заряда требований.

Глобального позиционирования устройства также доступны. Эти электронные устройства обеспечивают, как минимум, данные о местоположении. Они также могут предоставить другие типы данных, включая скорость и направление. Глобальное устройство позиционирования или регистратор данных в сочетании с глобальное устройство позиционирования, отслеживает и регистрирует второй широкой категории информации для определения местоположения мобильного мощного устройства.

Данные коммуникационные устройства предоставляют возможность связи данных и обычно включают сотовые, WiFi, Bluetooth и спутниковые коммуникационные технологии. Муфта регистратор данных с глобального позиционирования устройства и устройства связи данных с мобильным устройством, высокомощный предоставляет базовые возможности для передачи мобильных данных и получения команд по телекоммуникационной системы к удаленному узлу.

Поэтому предлагаемое решение является система. Мобильный компонент системы включает в себя телекоммуникационные технологии для мониторинга и регистрации событий мобильных данных, необходимых для мобильных устройств высокой мощности. Это включает регистратор данных, глобальное устройство позиционирования и устройство связи данных для отправки и получения данных. Удаленной частью системы включает компонент управления управления питания, расположенный на удаленном сайте с возможностью получения данных для хранения на сервере-системы для использования существующей технологии управления спросом. Зная расположение мобильных мощных устройств в рамках коммунальной инфраструктуры (например, конкретный раздел сетки) и соответствующие местоположения других мобильных мощных устройств, а также их потребности в электроэнергии, поставщик услуг может применять активной мощности управления и распределения поставок и баланса питания для мобильных устройств высокой мощности. Команды для запуска или остановки потребления энергии могут отправляться через существующей сети электросвязи для мобильных устройств высокой мощности для того, чтобы обеспечить доступ к власти или ограничивать доступ к власти. Эта система обеспечивает своевременное, распределенные поставки энергии для мощных мобильных устройств и даже кластеры этих устройств, проактивно контролируя Управление питанием без риска для коммунальной инфраструктуры или прерывание клиента поставки электроэнергии.

Минимальный жизнеспособный продукт

В этом разделе приводится более подробное описание синтеза между предлагаемым решением и абстрактной проблемой. Здесь решение изображается как минимум жизнеспособного продукта и применяется к сценарию реальных электрических транспортных средств, работающих в рамках коммунальной инфраструктуры.

В этом случае мощного устройства является электрический автомобиль в реальном мире. Категория питания мобильных данных сопоставляет параметры, определенные в литературе, такие, как емкость аккумулятора, количество истощен, мощность, необходимую для полного заряда, мощность, необходимые для следующего non полный заряд и транспортных средств данные (например, идентификационный номер транспортного средства, плагин в гибридных транспортных средств, плагин электрического транспортного средства, тип батареи). Категория местоположения мобильных данных сопоставляет параметры, определенные в литературе, таких как географическое расположение и пейзаж условия (например, горный район, город, сельской местности). Поездки Категория данных также введена, может быть определена из транспортного средства категории данных и расположения категории мобильных данных.

Регистратор данных является регистратор данных транспортного средства, что интерфейсы к автомобилю через бортовой диагностики (OBD II) порт в транспортное средство и шина данных сети (может II) области контроллера транспортного средства. Регистратор данных отслеживает, захватывает и записывает категории питания мобильных данных. Регистратор данных может также отправлять команды через автомобиль шины данных может II для управления подсистемами в транспортном средстве. Например, он способен контролировать (например, активация или деактивация) зарядного устройства электрического транспортного средства. Глобальная система позиционирования совмещена с регистратор данных и мониторы, захватывает и записывает расположение категории мобильных данных. Устройство связи также могут быть связаны с регистратор данных и глобальной системы определения координат для отправки данных по телекоммуникационной сети и получать команды для ведения журнала данных. Регистратор данных, глобального позиционирования системы и устройства связи включить Электрический автомобиль для мониторинга, войдите и отправки данных на удаленный узел и получать команды с удаленного узла.

На удаленном сайте мобильные данные для электрического транспортного средства хранятся на удаленном сервере и контролируется в режиме реального времени. Поездки Категория данных определяется путем оценки питания категории данных и расположения категории мобильных данных. Это сведения о вождения моделей, требования будущих заряда для подключаемого модуля электрического транспортного средства и информацию о местоположении применительно к инфраструктуре и других электрических транспортных средств с целью выявления потенциальных проблем кластера. По сути эта система обеспечивает возможность для определения реального времени объем спроса нагрузки и времени нагрузки для более эффективного планирования производства энергии и управления спросом. Система включает в себя новые возможности для разгрузки избыточного предложения власти электрических транспортных средств, ожидающих получения власти.

Когда требуется зарядка для электрического транспортного средства, запрос отправляется через устройство связи удаленный узел. Удаленный узел определяет в режиме реального времени количество энергии, необходимое для зарядки электрических транспортных средств и графики зарядки с системой управления спросом, основанной на пик спроса нагрузки, излишки электроэнергии или степень кластеризации. Затем на основе графика «старт заряда» команда отправляется на устройство связи и регистратор данных активирует зарядное устройство электрического транспортного средства. При необходимости, также будет отправить команду «Стоп-заряд» устройство связи и регистратор данных будет затем отключите зарядное устройство электрического транспортного средства. Процесс повторяется для всех подключаемых модулей электрических транспортных средств с установленным минимальным жизнеспособным продуктом.

Это описание минимального жизнеспособного продукта показывает, что Зарядка электромобилей, включая кластеры транспортных средств, можно без риска для коммунальной инфраструктуры.

Заключение

Последствия реального времени мониторинга электрических транспортных средств и связи местоположения и питания требования к поставщикам услуг и коммунальных услуг носят двоякий характер. Во-первых это позволяет изменение от реактивной упреждающего управления электрической инфраструктуры. Во-вторых он решает проблему кластеризации и имеет потенциал для предотвращения значительного риска для инфраструктуры, связанной с кластеризацией электромобилей. Это решение приводит к лучшей пиковой нагрузки управления и создание защитных возможностей избыточного предложения.

Предлагаемое решение позволяет руководителям энергопредприятий и руководителей должны быть оснащены лучше питания планирования и разрешить управление запросами упреждающего. Кроме того, решение предоставляет предпринимателям потенциальные новые возможности для бизнеса и возможность минимального жизнеспособного продукта для развертывания в начале усыновителей.

Более широком смысле мониторинг в реальном времени мощных мобильных устройств и связи требований местоположения и мощности применимы для других мобильных интеллектуальных энергоемких устройств дома, больницы, строительных площадок, аэропортов и целый ряд других коммерческих и производственных приложений. С учетом непредсказуемого характера и растущий во всем мире спрос на электроэнергию, этот подход может обеспечить значение на глобальном уровне.

Доля этой статьи:

Цитируете эту статью:

Оцените содержание: 
Нет голосов были поданы еще. Скажи свое слово!

Ключевые слова: подрывной инновации, энергопредприятий, электрических транспортных средств, мощных устройств, Мобильная связь, электросети, требования к питанию, Телекоммуникации

Добавить новый комментарий

Обычный текст

  • Теги HTML не разрешены.
  • Адреса электронной почты и адреса страниц включите в ссылки автоматически.
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.