Dynamic and needs-based co-optimization of energy supply for vehicles’ heating and charging needs

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Sähkötekniikan korkeakoulu | Master's thesis

Authors

Date

2022-08-22

Department

Major/Subject

Sustainable Energy Systems and Markets

Mcode

ELEC3048

Degree programme

Master's Programme in Advanced Energy Solutions

Language

en

Pages

55

Series

Abstract

In recent years, the number of electric vehicles has grown significantly. Charging electric vehicles in housing cooperative parking spaces that are not designed for such electrical loads might cause overload and damage the electrical system. The purpose of this thesis is to create a load management algorithm that allows car owners to charge and heat their cars in the best way possible while ensuring the safety of the electrical system. The research was carried out as a case study where the created load management algorithm was tested in simulations. Prioritization rules were created to ensure customer satisfaction. The load management system is represented as flow chart and pseudocode. Two different cases were simulated, and their results presented in graphs and analysis. As a result, it was discovered that the created model meets the initial demands set for the system fully, when the simulated load follows average load, and partly, when the simulated load follows load that is greater than average. The system introduced in this work is found to be a good solution when the main goal is to ensure electrical safety and apply EV charging to a space that has a power limit and is not specifically made for EV charging.

Viime vuosina sähköautojen määrä on kasvanut merkittävästi. Sähköajoneuvojen lataaminen taloyhtiöiden parkkipaikoilla, joita ei ole suunniteltu tällaisille sähkökuormille, voi aiheuttaa ylikuormitusta ja vaurioittaa sähköjärjestelmää. Tämän diplomityön tarkoituksena on luoda kuormanhallinta-algoritmi, jonka avulla auton omistajat voivat ladata ja lämmittää autoaan parhaalla mahdollisella tavalla ja samalla varmistaa sähköjärjestelmän turvallisuuden. Tutkimusmenetelmänä käytetään tapaustutkimusta, jossa luotua kuormanhallinta-algoritmia testataan simulaatioissa. Priorisointisäännöt luodaan varmistamaan asiakastyytyväisyys. Kuormanhallintajärjestelmä esitetään vuokaaviona ja pseudokoodina. Simulointi suoritetaan kahdelle eri tapaukselle, joiden tulokset esitetään kaavioina ja analyysinä. Tuloksena havaitaan, että luotu malli täyttää järjestelmälle asetetut vaatimukset täysin, kun simuloitu kuorma seuraa keskimääräistä kuormitusta ja osittain, kun simuloitu kuorma seuraa keskimääräistä suurempaa kuormaa. Tässä työssä esitelty järjestelmä on todettu hyväksi ratkaisuksi, kun päätavoitteena on varmistaa sähköturvallisuus ja soveltaa sähköautojen latausta tilaan, jossa on tehoraja ja jota ei ole erityisesti valmistettu sähköautojen lataukseen.

Description

Supervisor

Lehtonen, Matti

Thesis advisor

Rossi, Markku

Keywords

electric cars, smart charging, smart grid, load control

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202208285072

Collections

[dipl] Sähkötekniikan korkeakoulu / ELEC