طراحی و بهینه سازی ایستگاه های شارژ ترکیبی خودروهای الکتریکی مبتنی بر انرژی خورشیدی

رشد سریع خودروهای الکتریکی (EV) نیاز روزافزونی برای زیرساخت های شارژ پایدار و هوشمند ایجاد کرده است. در این پژوهش یک ایستگاه شارژ ترکیبی خورشیدی باتری برای خودروهای الکتریکی طراحی و شبیه سازی شده است که از منابع تجدیدپذیر برای کاهش وابستگی به شبکه و انتشار کربن استفاده می کند. سیستم پیشنهادی شامل یک آرایه فتوولتائیک ۶ کیلوواتی (kW)، یک سیستم ذخیره سازی انرژی (ESS) با ظرفیت ۱۰ کیلووات ساعتی (kWh)، و یک کنترل کننده منطق فازی برای مدیریت هوشمند انرژی است. الگوریتم MPPT مبتنی بر روش Perturb & Observe با گام متغیر برای بهینه سازی توان خروجی پنل های خورشیدی به کار گرفته شده است. شبیه سازی ها در محیط MATLAB/Simulink انجام و تحت دو سناریوی واقع گرایانه - شامل شرایط تابشی متوسط ایران و الگوی مصرف روزانه - EV ارزیابی شده اند. نتایج نشان می دهد که سیستم قادر است تا ۸۵٪ از نیاز انرژی شارژ را از منابع محلی تامین کند و انتشار CO۲ را به طور متوسط ۲٫۴ تن در سال کاهش دهد، همچنین تحلیل اقتصادی حاکی از دوره بازگشت سرمایه حدود ۲ سال و ارزش خالص فعلی مثبت (+۹۴۶ میلیون ریال) در افق ۱۰ ساله است. این مطالعه نشان می دهد که ادغام انرژی خورشیدی، ذخیره سازی باتری و کنترل هوشمند می تواند راهکاری کارآمد برای گسترش زیرساخت های سبز شارژ خودرو در ایران باشد.

کلیدواژه ها:

ایستگاه شارژ خودروی الکتریکی ، سیستم فتوولتائیک ، سیستم ذخیره سازی انرژی ، کنترل فازی ، MPPT ، تحلیل اقتصادی ، تحلیل چرخه حیات (LCA)