دانشکده مهندسی

گروه برق

 

پایان نامه:  

برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

عنوان:

طراحی بهینه ایستگاه­های شارژ و تعویض باتری خودروهای برقی مبتنی بر انرژی‌های نو

استاد راهنما:

 دکتر علی دیهیمی

پژوهشگر:  بهزاد آذر

زمان: یکشنبه 14/4/1394    ساعت:10                    مکان: آمفی تئاتر

چکیده:

با توجه به مسائل اقتصادی و زیست­محیطی، خودروهای برقی روزبه‌روز در حال گسترش در جهان هستند. تخمین زده می­شود که تا سال 2020 سهم بازار از خودروهای برقی حدود 25% شود. بنابراین مبحث ایستگاه شارژ برای تأمین انرژی موردنیاز خودروهای برقی مطرح می­شود. ایستگاه­های شارژ باتری چندین سال است که برای شارژ باتری خودرو­های برقی مورداستفاده قرارگرفته‌اند و کارایی و محبوبیت آن‌ها نیز مشخص گردیده است. تنها اشکالی که می­توان بر این ایستگاه­ها گرفت، مدت‌زمان شارژ باتری می­باشد، که تقریبا طولانی‌مدت است (بین 20 دقیقه تا 1 ساعت). چالش دیگری که در زمینه خودروهای برقی وجود دارد تأثیر منفی بر عملکرد شبکه برق در صورت عدم هماهنگی تعداد زیادی از خودروهای برقی می­باشددر سال­های اخیر، مبحثی تحت عنوان تعویض باتری خودرو­های برقی مطرح گردیده است. درواقع مشتریان با مراجعه به این ایستگاه­های تعویض باتری می­توانند در کمتر از چند دقیقه باتری خالی اتومبیل خود را با باتری پر تعویض نمایند. در این پایان­نامه، مبحث طراحی ایستگاه شارژ باتری همراه با تعویض باتری مطرح گردیده است تا فواید هر دو ایستگاه را پوشش دهد. در این ایستگاه ترکیبی؛ منفعت مشتری، منفعت صاحب ایستگاه و منفعت شبکه برق در نظر گرفته‌شده است. همچنین این ایستگاه­ها می­توانند به‌عنوان ذخیره­ساز انرژی نیز مورداستفاده قرار بگیرند. یعنی در ساعت­های غیر اوج مصرف که قیمت برق پایین است، جهت شارژ باتری‌ها از شبکه، برق دریافت کنند و در ساعت­های اوج مصرف که قیمت برق بالا است، به شبکه برق بفروشند. از طرف دیگر، برای بهینه­سازی مسئله موردنظر از الگوریتم­های فرا ابتکاری استفاده‌شده است. در این پایان­نامه الگوریتم جدیدی تحت عنوان الگوریتم جستجو درونی معرفی و نتایج الگوریتم با الگوریتم­های MOPSO و NSGA-II مقایسه شده است.

 

 

Abstract:

Electric vehicles are increasing daily in the world due to the economic and environmental issues. Electric vehicles have been considered by many of the customers and investors too. It is estimated that the market share of electric vehicles would be about 25% till 2020. Therefore, electric charging station topic arises to provide the energy required for electric vehicles. Charging stations were being used for charging batteries for several years and their efficiency and popularity were identified. The only problem that can be taken to the stations, is the battery Charging time, which is pretty long (between 20 minutes to 1 hour). Another challenge, in the field of electric vehicles, is a negative impact on electricity network performance in case of lack of coordination of a large number of electric vehicles. On the other hand, the integration of renewable energy sources and electric vehicles can effectively improve the efficiency of clean energy and reduce carbon emissions dramatically. Therefore, the new energies such as solar cells and wind turbine are used to charge the batteries in these stations. In recent years, a discussion as electric vehicles’ battery Swapping was proposed. In fact, customers can replace their cars' empty batteries with full ones, in less than a minute, with referring to the battery Swapping stations. Since this is done in a short time, follows the customers’ welfare and it’s appropriate for management. In this thesis, topics of charging stations along with battery Swapping were introduced to cover the benefits of both stations. In this Combinatorial station; the customer benefit, the station owner benefit and power network benefit are considered. Also these stations can also be used as energy storages. It means in non-peak hours when electricity prices are low, in order to charge the batteries, the station receives electricity from the grid and in peak hours when electricity prices are high, the station sells electricity to the grid. It should be noted that the main priority is to use of renewable energies to provide electricity to the stations. In case of electricity produced shortage of the renewable energies, the rest of required energy can be obtained from the network, with optimizing the performance of stations, purchasing electricity from the grid can be reduced as much as possible. On the other hand, the meta-heuristic algorithms were used to optimize the problem. In this thesis, a new algorithm called “Interior search algorithm” was introduced and algorithm results were compared with MOPSO and NSGA-II algorithms.

 

مشخصات فردی

 

 

 

·         نام و نام خانوادگی: بهزاد آذر

·         تاریخ تولد: 07/04/70

·         محل تولد: همدان                                  

·         وضعیت تاهل: مجرد   

·         شماره ی شناسنامه: 3860347608 

·         شماره تماس: 09361370456

·         پست الکترونیک: power88behzad@yahoo.com

 

 

سوابق تحصیلی

 

 

·         نفر اول دوره کارشناسی در بین 30 ورودی قدرت

·         عضو دفتر استعدادهای درخشان دانشگاه بوعلی سینا

·         نفر اول در اکثر دوره­های تحصیلی راهنمایی و متوسطه

·         کارشناسی­ارشد در رشته­ برق گرایش قدرت با معدل 42/17

دانشکده­ مهندسی دانشگاه بوعلی سینای همدان

·         کارشناسی در رشته برق گرایش قدرت با معدل29/16، سال 92

دانشکده­ مهندسی دانشگاه بوعلی سینای همدان

·         دیپلم ریاضی فیزیک با معدل 37/18 و معدل کل دوره متوسط و پیش­دانشگاهی 28/19

·         ...

 

عنوان پروژه پایان­نامه کارشناسی

 

 

 

«روش­های دستیابی به  ردیابی حداکثر توان پنل­های خورشیدی به کمک کنترلر فازی و شبکه­های عصبی»

با اخذ نمره ی 19

 

 

 

عنوان پروژه پایان­نامه کارشناسی­ارشد

 

 

«طراحی بهینه ایستگاه­های شارژ و تعویض باتری خودروهای برقی مبتنی بر انرژی‌های نو»

 

 

سوابق کاری

 

 

·         تدریس خصوصی ریاضیات دبیرستان، پیش­دانشگاهی و دانشگاه و همچنین دروس تخصصی برق گرایش قدرت

·         همکاری در طراحی و نظارت تاسیسات الکتریکی چند دستگاه آپارتمان

 

 

 

مهارتهای کامپیوتر

 

 

·         مجموعه نرم افزارهای Office: Word و Excel و Power Point

·         نرم­افزار نقشه کشی Autocad

·         نرم­افزار محاسبات روشنایی Dialux

·         نرم­افزار شبیه­سازی سیستم های قدرت Pscad

·         نرم­افزار شبیه­سازی مدارات الکترونیک قدرت و ماشینهای الکتریکی Psim

·         زبان برنامه­نویسی C

·         نرم­افزار تحلیل مدارات الکتریکی Pspice

·         نرم­افزار جامع Matlab

·         میکروکنترلر AVR

 

 

سوابق پژوهشی و تحقیقاتی

 

 

 

ü      پروژه­ی تاسیسات الکتریکی شامل طراحی سیستم برق و تلفن و روشنایی و آنتن و اعلام حریق و فن و بلندگو و سیستم هشداردهنده و همچنین رایزر دیاگرام و تابلو برق و روشنایی بیمارستان

ü      پژوهش در زمینه­ سیستم های تولید برق فتوولتاییک DC و همچنین متصل به شبکه­ سه فاز

ü      پژوهش در زمینه توربین­های بادی متصل به شبکه و HVDC