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电动公交车快速充电站与能源管理设计
摘要：近年来，由于电动巴士温室气体 (GHG) 排放量低且对化石燃料的依赖程度低，其普及度迅速提升。电动巴士的不断增加增加了电网的充电负担。电动巴士充电需要在一定时间内提供大量电力。因此，开发集成微能源网 (MEG) 和混合储能的快速充电站 (FCS) 对电动巴士充电至关重要。本文介绍了一种电动巴士 FCS 设计，将 MEG 与混合储能和能源管理系统集成在一起。为了减少对主电网的依赖，本文引入了基于可再生能源 (即光伏) 的混合微能源网。此外，还开发了电池和飞轮混合储能，以缓解快速充电站在高峰时段的电力需求。此外，还开发了一种多输入 DC-DC 转换器，用于管理公共直流母线和多个能源之间的直流电传输。最后，设计了一个能源管理系统和控制器，以实现快速充电站的广泛性能。MATLAB Simulink 用于总体设计的仿真工作。测试了不同的测试用例场景，以评估所提出的 FCS 的性能参数并评估其性能。
可持续发展愿景和原则以及大都会公交车队计划
• AECOM • BAE Systems Controls, Inc. • 交通与环境中心 • CH2M HILL, Inc. • Clark Construction Group, LLC • CRW Parts, Inc. • Cummins, Inc. • Dartco Transmission Sales & Service, Inc. • Direct Machinery Outlet, Inc. • Genfare • Gillig Corporation • Hensel Phelps Construction Co. • James River Petroleum (JRP) • Johnson & Towers Baltimore, Inc. • Laird Plastics, Inc. • Lytx, Inc. • Modine Manufacturing Company • Needles Eye • Neopart Transit, LLC • New Flyer of America, Inc. • Northeastern Bus Rebuilders, Inc. • P & H Auto-Electric, Inc. • RAM Industrial Services, Inc. • The Aftermarket Parts Company, LLC • Tri-state Battery & Auto Elec., Inc. • WSP
VTA 先进公交车辆到电网集成 (VGI) 项目指导文件
图 2 显示了系统架构的层次以及组件和层次之间的电力和数据流，图 3 说明了数据如何流经基础设施和车辆组件。本质上，ChargePoint 能源管理平台 (EMP) 优化了充电计划并最大限度地降低了充电成本。它通过与 ChargePoint 充电系统、Clever Devices 模块和 Trapeze-Ops 服务器的接口控制充电，这些服务器交换 EV 总线调度和充电状态数据。ChargePoint EMP 服务器还从位于站点公用设施连接的仪表接收电力和能量读数。
规划气候适应型电动公交车...
由于公交车部署迅速，它们是让纽约和周边地区恢复运转的第一种交通方式。曼哈顿下城停电，地铁被洪水淹没，因此公交车填补了进出该地区的交通空白。6 同样，由于两州之间的许多火车隧道遭到破坏，从新泽西州到港务局巴士总站的通勤公交车成为两州之间的主要公共交通连接。7 当中城隧道和荷兰隧道重新开放时，它们被指定为高峰时段的专用公交车服务，进一步巩固了公交车在风暴后所发挥的核心作用。这种对公交车的依赖在哈德逊河两岸都很明显：在没有火车服务的情况下，新泽西州交通局的公交车以 130% 的容量运行。但是，要保持公交车的正常运行，就需要警察护送的油罐车车队穿过纽约市的街道——这在当时几乎不是一种环境可持续的解决方案，多年以后更是如此。
零排放公交车推广计划
1) Big Blue Bus 经历了一些创业挑战，包括资金和零排放巴士技术的发展性质。我们发现零排放巴士的价格比我们之前购买的 CNG 巴士高出约 20 万美元，这还不包括购买和安装充电基础设施的额外成本。另一个挑战是技术的性质。由于这个行业相对较新，公司已经制造了具有独特或专有操作和充电方法的巴士。这通常意味着机构在可以采购的充电系统方面受到制造商的限制。充电系统的设备制造商数量也有限。该行业尚未成熟，导致支持重型应用快速充电的系统数量很少。几个有前途的系统正在等待认证。a. 为零排放巴士和充电系统购买提供额外资金或免税可以帮助弥补向零排放过渡的资金缺口。 CARB 可以帮助推动该行业采用标准化充电接口，为交通机构提供更多灵活性。 2) 未来能源成本方面存在重大未知数，这对 BBB 来说是一个财务风险，因为它正努力将其车队过渡到 100% 零排放技术。目前的融资机会主要集中在为购买和安装设备提供资金，但没有资金来抵消电动公交车队带来的任何运营能源成本的增加。BBB 还发现，目前的电动公交车续航里程不足以一对一地取代 CNG 公交车。使用现有技术，大规模部署零排放汽车将需要增加车队规模、改变公交车时刻表、沿途充电和/或转向氢燃料电池技术。这些选项中的每一个都有各自的风险和挑战，可能需要额外的资金来解决。
马来西亚电动公交车站太阳能光伏电站的设计和尺寸
2016 年马来西亚的电力消耗 (114 TWh) 较 2008 年 (92 TWh) 增长了近 65%。然而，这些能源大部分来自煤炭和天然气等化石燃料 [1]。具体来说，马来西亚的交通运输部门严重依赖石油产品，每年产生约 7000 万公吨的二氧化碳排放量 [2]。公路运输是造成这一排放的一个重要因素。因此，绿色和可再生能源出行现已成为世界各地的优先事项，旨在通过减少对化石燃料的依赖和对环境的有害影响来彻底改变交通运输部门。电动公交车就是其中一个例子。虽然电动汽车是实现可持续发展的有希望的选择，但这些汽车的充电仍然来自化石燃料发电厂。马来西亚计划到 2030 年，凭借国家汽车公司的产能，推出 100,000 辆电动汽车和 2000 辆电动公交车 [3]。每行驶 160 公里，为 10 万辆电动汽车 (EV) 充电需要 3300 兆瓦的电力 [4]。减少对传统电网依赖的替代方法之一是使用太阳能等可再生能源。之前的研究已经为电动汽车设计了太阳能光伏系统，例如，中国的一项可行性研究表明，太阳能光伏系统可以产生公交车充电所需能源的 55%，每千瓦时的电力成本与电网价格相比可以降低 [5]。孟加拉国的另一项可行性研究报告称，太阳能光伏系统产生的电力中约有 23% 用于给电动汽车充电，其余的则出售给国家电网 [6]。利用太阳能可以在一定程度上帮助减少 MD，从而降低电力成本
意见书编号 27 - 区域和地区的电动公交车......
COTTER, F. 2019. TFNSW 认可的电动公交车试验“非常令人印象深刻” [在线]。澳大利亚。网址：https://www.busnews.com.au/industry-news/1907/tfnsw-endorsed-electric-bus-trial-extremely-impressive [2019 年 12 月 18 日访问]。电动汽车委员会 2019. 为新南威尔士州打造更清洁、更安全的道路。墨尔本。GHD 2014. 努沙电动公交路线预可行性研究。规划报告。昆士兰州，澳大利亚：努沙市议会和 TransLink 部门。MARSHALL, A. 2019. 电动公交车为何尚未占领世界——至今。Wired。 MI Š A Ŷ OVI Ć 、S.、VASI Ć 、M. 和 STA Ŷ OJEVI Ć 、N. 2018。电动城市公交车的维护——成本效益分析。维护论坛 2018。PATTERSON, ET 2019。加州向电动公交车转型过程中创造良好就业机会 [在线]。美国：Medium。网址：https://medium.com/jobs-to-move- america/creating-good-jobs-as-california-transitions-to-electric-buses-605c010dc701 [2019 年 12 月 18 日访问]。道路和海事服务 2019。环境可持续发展战略 2019-2023。悉尼：新南威尔士州政府。STEPHENS, J. 2019。电动公交车可以改善悉尼的空气质量。堪培拉时报。VEPSÄLÄINEN, J.、OTTO, K.、LAJUNEN, A. 和 TAMMI, K. 2019。计算效率模型，用于预测不同运行条件下电动城市公交车的能源需求。能源，169，433-443。
电池电动公交车实施报告
但是，典型的柴油公交车可能配备一个 100 加仑的油箱，按照同样的假设，其续航里程为 400 英里。使用当今的技术，让电池电动公交车达到该续航里程（一次充电）的唯一方法是增加更重和/或更多的电池。出于重量和空间方面的考虑，添加更多电池来弥补差异并不是可行的选择。因此，目前电池电动公交车的续航里程比柴油公交车短。行业研究工作继续专注于电池密度和新化学成分，以解决电池可存储的能量问题。电池密度逐年提高。可以合理地预期，未来电池电动公交车将能够在不增加重量或限制乘客负载的情况下携带更多的储存能量，从而进一步减少相对于柴油公交车的能源缺口。
电动汽车委员会提交的提案：新南威尔士州上议院对新南威尔士州区域和大都市公共交通网络中的电动公交车进行调查
采购障碍 采购文化也可能成为采用电动公交车的障碍。电动公交车具有不同的资本和运营成本、不同的基础设施要求和不同的好处。采购决策者需要了解这些差异，以便他们能够准确量化过渡到电动公交车的成本和收益。应审查公交车的采购流程，以确保其适合新技术。采购流程需要能够量化外部效益，例如公共卫生节约和便利设施改善，以充分衡量电动公交车提供的机会和节约。采购流程还需要考虑电动公交车的不同成本状况。如上所述，电动公交车目前的前期车辆成本高于柴油公交车，但运行成本明显较低，通常电动公交车的总拥有成本低于柴油公交车。在美国，一辆电动公交车的价格约为 750,000 美元，而一辆柴油公交车的价格约为 550,000 美元。16 前期成本较高主要是由于电池成本，预计未来十年电池成本将下降。 BNEF 预测，到 2030 年，大多数国家的电动公交车前期成本都会降低。17