ایستگاه شارژ خودروهای الکتریکی مبتنی بر خورشید

وسیله نقلیه الکتریکی قابل توجه و ویژه این روزها است زیرا انرژی الکتریکی مصرف می کند و هیچ گاز آلاینده ای تولید نمی کند و اینکه در هیچ احتراقی شرکت نمی کند. امروزه تمام جهان بر تولید انرژی سبز متمرکز شده است، بنابراین استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر به سرعت در حال افزایش است.

وسایل نقلیه الکتریکی از برق به عنوان سوخت اصلی خود استفاده می کنند، بنابراین از باتری ها برای به حرکت درآوردن وسیله نقلیه استفاده می کنند، همانطور که وسیله نقلیه شروع به حرکت می کند، باتری شروع به تخلیه می کند، بنابراین زمانی که باتری تخلیه می شود، نیاز به شارژ دارد، بنابراین ایستگاه های شارژ باید برای هدف شارژ خودروی الکتریکی ساخته شوند. . ایستگاه های شارژ باید از نیرویی تشکیل شده باشد که برای شارژ EV استفاده می شود و توان آن را می توان از تولید برق به دست آورد.

شکل 1 ) ایستگاه شارژ خودروهای الکتریکی مبتنی بر خورشید

این روزها تولید برق بیشتر با استفاده از انرژی های تجدیدپذیر انجام می شود، بنابراین اساساً منابع تجدیدپذیر انرژی خورشیدی، بادی، زمین گرمایی، آبی، جزر و مدی و غیره می باشد که از انرژی تولید شده می توان برای مصارف بسیاری استفاده کرد، بنابراین در این پروژه ما قرار است از انرژی خورشیدی برای تولید برق و شارژ وسایل نقلیه الکتریکی استفاده کنند. نیروگاه های انرژی خورشیدی از گرما و نور خورشید برای تولید برق استفاده می کنند.

سلول‌های فتوولتائیک برای دریافت نور و تبدیل به انرژی با استفاده از فناوری فتوولتائیک استفاده می‌شوند به این معنی که پنل‌های خورشیدی فوتون‌ها را از نور خورشید به دست می‌آورند و به الکترون تبدیل می‌شوند و سپس از مواد نیمه‌رسانا عبور می‌کنند و برق تولید می‌شود.

تولید انرژی حرارتی خورشیدی شکل دیگری از فناوری است که در آن از گرمای خورشید برای تولید برق استفاده می شود. گرما توسط آینه های قرار داده شده جذب می شود و آب با استفاده از آن گرما گرم می شود و سپس آب از داخل توربین جریان می یابد و برق تولید می شود. اینها فناوری های اصلی برای تولید برق با استفاده از انرژی خورشیدی هستند.

امروزه انرژی خورشیدی بالاترین منبع انرژی تجدیدپذیر است که برای تولید برق در مقایسه با سایر منابع انرژی تجدیدپذیر استفاده می شود. انرژی خورشیدی مزیت اصلی دیگری را نیز دارد که می تواند توسط خانه نیز تولید شود. قابل توجه است که انرژی خورشیدی فقط در ساعات صبح در دسترس است، اما می تواند انرژی بیشتری در طول روز تولید کند که برای بسیاری از اهداف کافی خواهد بود. کاربردهای استفاده از انرژی خورشیدی این روزها به طور گسترده در حال افزایش است زیرا انرژی انبوهی را بدون ایجاد آلودگی برای محیط زیست تولید می کند.

اجزای ایستگاه شارژ خودروی الکتریکی مبتنی بر خورشید

ایستگاه شارژ خودروی الکتریکی مبتنی بر خورشید عمدتاً به دو جزء صفحه فتوولتائیک و سیستم ذخیره انرژی وابسته است. در مقایسه با سایر ایستگاه‌ها یا نقاط شارژ انرژی‌های تجدیدپذیر، این ایستگاه شارژ خورشیدی به قطعات کمتر و سرمایه‌گذاری کمتری نیاز دارد. نیروگاه فتوولتائیک نقش اصلی را ایفا می کند زیرا انرژی فوتون را با استفاده از عملیات نیمه هادی به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

همانطور که می دانیم صفحه خورشیدی شامل گروهی از سلول های PV است که دستگاه های اتصال p-n هستند که برای تبدیل انرژی فوتون به انرژی الکتریکی استفاده می شود. ورود به سیستم های ذخیره انرژی جایی است که انرژی تولید شده در آن ذخیره می شود. باتری‌های مورد استفاده در سیستم ذخیره‌سازی انرژی، باتری‌هایی هستند که به‌ صورت ویژه طراحی شده‌اند و شامل مدیریت استراتژی انرژی می‌شود. ظرفیت باتری های مورد استفاده برای ذخیره انرژی بسیار بالا است زیرا برای ذخیره انرژی در طول روز استفاده می شود.

شکل 2 )  ادوات ایستگاه شارژ خودروی الکتریکی مبتنی بر خورشید

این روزها بحث اصلی ساخت اولیه ایستگاه شارژ است، اما راه دیگری نیز وجود دارد که می‌توانیم از گرما برای تولید برق با کمک کلکتورهای خورشیدی استفاده کنیم.

کلکتورهای خورشیدی گرما را از انعکاس پرتوهای خورشید بر روی آن جمع آوری می کنند و گرما از طریق لوله هایی که از لوله ها برای جریان آب استفاده می شود عبور می کند و آبی که از طریق لوله ها جریان می یابد به دلیل صفحه خورشیدی گرم می شود. کلکتورها گرم می شوند و از داخل توربین عبور می کنند و سپس توربین سینتیک را به مکانیکی تبدیل می کند و آن ورودی مکانیکی به ژنراتور داده می شود و ورودی مکانیکی را به صورت خروجی الکتریکی تبدیل می کند.

بنابراین در مقایسه با روش اول، این فرآیند زمان‌بر است و اجزای بیشتری را شامل می‌شود و زمان بیشتری را برای تولید برق می‌گیرد، در نتیجه برای استفاده به عنوان منبع ایستگاه شارژ کاربرد کمتری دارد.

پورت‌های شارژ سریع خروجی‌های باتری‌ها با سیستم‌های کنترلی تعبیه‌شده در آن‌ها هستند. پورت های شارژ دارای ظرفیت شارژ بالا و خروجی های DC خالص هستند. این روزها وسایل نقلیه الکتریکی حداکثر با سوکت های داخلی شارژ سریع که 45 کیلووات هستند تولید می شوند و وسایل نقلیه الکتریکی را در کمترین زمان شارژ می کنند.

نحوه کار ایستگاه شارژ خورشیدی

صفحات خورشیدی در کنار هم جمع شده و به صورت سری به هم متصل می شوند زیرا انرژی پیوسته تولید می کنند. سلول های فتوولتائیک در صفحات خورشیدی انرژی فوتون را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. انرژی الکتریکی تولید شده در سیستم ذخیره سازی انرژی که کاملاً متشکل از باتری هایی است که به صورت سری به هم متصل شده اند ذخیره می شود.

باتری‌های لیتیوم یونی در سیستم ذخیره‌سازی انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرند زیرا دارای ظرفیت بالا و زمان تخلیه کمتری نسبت به سایر باتری‌ها هستند. باتری، برق dc را از طریق پورت ها برای شارژ خودروی الکتریکی منتقل می کند.

در نهایت خروجی های ایستگاه شارژ پورت ها هستند. پورت های سال های قبل از نوع توان پایین تری بوده و برقی که برای شارژ باتری به آن داده می شود نیز بسیار کمتر است. پورت های شارژ ترکیبی در هر نوع وسیله نقلیه الکتریکی نصب می شوند و دارای تکنیک شارژ سریع باتری خودروی الکتریکی هستند.

خودروهای برقی این روزها از سوکت های شارژ ترکیبی که سوکت های شارژ سریع هستند استفاده  می کنند و باتری را در کمتر از 45 دقیقه شارژ می کنند، بنابراین برای این نوع سوکت ها، ایستگاه های شارژ با درگاه های خروجی شارژ سریع معرفی شده اند که می توانند باتری را شارژ کنند.

نقاط شارژ مبتنی بر خورشید در بسیاری از کشورها مکان‌های پرطرفدار برای شارژ وسایل نقلیه الکتریکی هستند و تأثیر خاص خود را بر پروژه‌های آینده مبتنی بر وسایل نقلیه الکتریکی دارند.

منبع : برق تِک