Terminal for remote control of hybrid station for electric vehicles charging

[Ј. Вујасиновић]

121 стр.

Техничке науке, електротехника и рачунарство - Електроника / Technical sciences, electrical engineering and computer science - Electronics

У овој докторској дисертацији је описан терминал за даљинску контролу хибридне станице за пуњење електричних возила. Поред напајања из сопствених обновљивих извора електричне енергије, оваква станица је повезана и на електроенергетску мрежу. Терминал омогућава даљинску контролу пуњача електричних возила, паметних батерија, паметних бројила, фискалних каса и евентуално даљинско управљање обновљивим извором електричне енергије и другим уређајима у оквиру објекта. На овај начин се хибридне станице за пуњење електричних возила, чине доступнијим корисницима електричних возила, оператерима електродистрибуције, снабдевача и пореске управе, власницима и корисницима станице итд. Дакле, комуникација и контрола са свим овим уређајима и системима су интегрисане у један уређај. У овом раду је разматрана реализација хардвера и софтвера оваквог терминала. Његов развој и комерцијализација би потенцијално подстакли повећање обима коришћења електричних возила за које се енергија обезбеђује из обновљивих извора, чиме би се смањио степен загађења ваздуха као и негативни ефекти које оно са собом доноси. Разматране су различите категорије овог уређаја. Штавише, иако се ради о уређају са уграђеним софтвером, коришћена је веома напредна метода, односно метода MД развоја, која омогућава брз и ефикаснији развој и одржавање уређаја. Дати су резултати примене ове методе на терминалу за даљинско управљање фискалним касама. Они су упоређени са резултатима развоја терминала за даљинско управљање паметним бројилима без примене ове методе. Урађена је и симулација развоја терминала за даљинско управљање хибридном станицом. Приказани метод се може користити у будућности за бржи и квалитетнији развој уграђеног софтвера. У овој докторској дисертацији такође је описана и комплетна архитектура система за даљинско управљање хибридне станице за пуњење електричних возила. Величине и комбинације разних компоненти (обновљиви извори, батерије, пуњачи итд.) за различите сврхе (домаћинства, замена постојећих бензинских станица и велики паркинзи у шопинг моловима, јавним гаражама итд.) су такође анализирани. Систем омогућава обједињавање већег броја функционалности које доприносе ефикаснијем коришћењу засебних подсистема, као што су: подсистем за даљинско управљање пуњачима електричних возила, подсистем за даљинско управљање паметним батеријама, подсистем за даљинско управљање паметним бројилима и подсистем за даљинско управљање фискалним касама. Повећање броја електричних возила доводи до потребе за постављањем комерцијалних, као и резиденцијалних станица за пуњење електричних возила. Постављене станице се могу увести у концепт паметног града ради повећања искоришћености станица, квалитета живота, као и остваривања енергетских и економских уштеда. Стога је предложена и IoT архитектура хибридне станице за пуњење електричних возила, која се интегрише у IoT систем паметног града. Предложена IoT архитектура има за циљ увођење стандардизоване интеграције станица за пуњење у IoT систем паметног града чиме би се значајно смањили проблеми интероперабилности и повећала брзина увођења станица у концепт паметног града...

This doctoral dissertation describes a terminal for remote control of hybrid station for electric vehicles charging. In addition to powering from its own renewable sources of electricity, this station is also connected to the power grid. This terminal enables remote control of electric vehicle chargers, smart storage batteries, smart electricity meters, cash registers, as well as, remote control of renewable energy sources and other devices within the station. In this way, hybrid stations for electric vehicles charging are made more accessible to electric vehicles users, to electricity distribution system operators, to supplier operators, to tax administration operators, and finally to users and owners of station for electric vehicles charging. Thus, communication and control of all these devices and systems are integrated into one device. In this dissertation, the realization of hardware and software of such terminal has been also described. Its development and commercialization would potentially encourage an increase in the use of electric vehicles powered by energy from renewable sources, which would decrease the level of air pollution as well as the negative effects it brings. Different categories of this device are considered. Moreover, although it is a device with embedded software, a very advanced method was used, that is, a model-driven development method, which enables fast and more efficient development and maintenance of the device. The results of the application of this method to the terminal for remote control of fiscal cash registers are provided. They were compared with the results of the development of the terminal for remote control of smart meters without applying this method. A simulation of the development of the terminal for remote control of the station is also provided. The presented method can be used in the future for faster and better-quality development of embedded software. In this doctoral dissertation, architecture of system for remote control of hybrid station for electric vehicles charging is also presented. Sizes and combinations of various components (renewable sources, batteries, chargers etc.) for different purposes (households, existing petrol stations replacements and large parking slots in shopping malls, public garages etc.) are also considered. This system allows integration of many different functionalities which contribute to more efficient utilization of several different subsystems: subsystem for remote control of electric vehicle chargers, subsystem for remote control of smart storage batteries, subsystem for remote control of smart electricity meters and subsystem for remote control of cash registers. The market share of electric vehicles is growing rapidly. As a consequence of this trend, there is a great need for commercial and private stations for electric vehicles charging. The installed stations can be introduced into a smart city environment for increasing the usage of stations, achieving energy and cost savings, and increasing the quality of life in the community. Thus, it is proposed station for electric vehicles charging that integrates in the smart city environment. Proposed IoT based architecture aims to standardize the integration of stations into smart city concept. In this way, the interoperability problems would be significantly decreased and the integration process would be easier and faster...

пуњачи електричних возила, обновљиви извори енергије, даљинско управљање, IoT, електрична возила, паметан град, управљање потражњом, паметна мрежа, вештачка интелигенција, model-driven development

electric vehicles chargers, renewable energy sources, remote control, IoT, еlectric vehicles, smart city, demand side management, smart grid, artificial intelligence, model-driven development

621.316:004.4(043.3)

Tekst