Elbiler:En ny model til at reducere spildtid ved opladningspunkter

Over halvdelen af ​​den tid (61,4 procent), som elbiler bruger på offentlige ladestationer, de optager ledigt en plads, som en anden bil kunne bruge, ifølge en JRC-ledet undersøgelse af ladetider for e-biler i Holland.

Denne 'tomgangstid' opstår, når bilen er blevet fuldt opladet, men efterlades tilsluttet. Høj tomgangstid reducerer naturligvis tilgængeligheden af ​​opladere, men det giver også netoperatørerne mulighed for at balancere nettet.

Brug af data fra 1,8 millioner e-vognladningsobservationer i Holland over en periode på 6 år, undersøgelsen analyserer de faktorer, der påvirker ledig tid, tilvejebringelse af en metode til at planlægge effektive fremtidige opladningsinfrastrukturer. Undersøgelsesforfatterne anbefaler også at bygge nye ladepunkter i centrum og i udkanten af ​​de byer, som de kiggede på.

Baseret på de identificerede faktorer, undersøgelsen giver en model, der kan estimere, i begyndelsen af ​​sin opladningssession, hvor lang tid et e-køretøj sandsynligvis vil stå i tomgang, efter at opladningen er afsluttet.

I takt med at antallet af e-køretøjer på vejen stiger og lægger pres på eksisterende ladeinfrastruktur, der er en fare for, at chauffører kan kæmpe for at finde et gratis opladningssted, før deres bil løber tør for juice. På samme tid, fuldt opladede, men tilsluttede køretøjer kunne bruges til at forsyne det bredere elnet med energi på tidspunkter, hvor efterspørgslen er høj. Og ladestationer kan styres til at drage fordel af denne ledige tid ved at flytte opladningen til et tidspunkt, hvor efterspørgslen er højere.

Alt dette afhænger naturligvis af en solid forståelse af de faktorer, der påvirker ledig tid. Til studiet, FFC-forskere samarbejdede med ElaadNL, Hollands viden- og innovationscenter for opladningsinfrastruktur, at identificere disse faktorer og undersøge deres indvirkning.

Faktorer, der påvirker tomgangstider

De tre faktorer, der har den største indflydelse, er:

• Det tidspunkt på dagen, hvor bilen først er tilsluttet:mens der ikke er et enkelt "peak-moment" med hensyn til antallet af biler i tomgang, forskerne fandt ud af, at biler, der begynder at lade først om morgenen eller sent om aftenen, har en tendens til at have højere tomgangstider. Dette kan skyldes, at folk efterlader deres bil for at lade op, før de går på arbejde og henter den sidst på dagen, eller efter at have forladt kontoret, inden han gik hjem for at sove og hentede det igen om morgenen;
• Mængden af ​​energi, der leveres til køretøjet under opladningsperioden:jo mindre ladning tilbage i batteriet, før det tilsluttes, jo længere inaktiv tid, efter at den er færdig med at oplade. De, der lader deres bilbatteri løbe lavere, før de tilsluttes, er mere tilbøjelige til at lade bilen stå i tomgang i længere tid end dem, der hurtigt efterfylder deres bilbatteri. Dette afspejles også i den positive sammenhæng mellem den samlede opladningstid og niveauet af tomgangstid, efter at bilen er færdig med at lade;
• Den maksimale effekt, der leveres til det elektriske køretøj. Hvert køretøj har en maksimal ladeeffekt, som påvirker dets evne til at blive genopladet ved en bestemt hastighed. Forskerne fandt den højeste tomgangstid for biler med en maksimal ladeeffekt mellem 4 og 6 kilowatt, hvilket nogenlunde svarer til den gennemsnitlige langsom opladning af e-biler på markedet i øjeblikket.

Forskerne lavede også nogle mere specifikke observationer. For eksempel, mens taxachauffører er blandt de højeste brugere af offentlige ladestandere, de har også en tendens til at lade deres køretøjer stå i tomgang i kortere tid.

Infrastrukturstrategier og adfærdsændringer

Overgangen til en kulstoffattig økonomi er en central politisk prioritet for EU. For at gøre dette til virkelighed, en af ​​ambitionerne er den udbredte udbredelse af lav- og nul-emissionskøretøjer i løbet af det næste årti. En stor udfordring for fremtidig planlægning er at have et korrekt forhold mellem opladere til rådighed for disse køretøjer:chauffører skal være sikre på, at de vil være i stand til at oplade deres bil, når det er nødvendigt. Forskerne anbefaler at bruge deres metodologi til at planlægge implementering af fremtidige opladere baseret på områder med 'høj sårbarhedsscore' – de områder, hvor der sandsynligvis vil være en større efterspørgsel efter ladepunkter, end hvad der er tilgængeligt.

Adskillige kommuner i Holland har vedtaget politikker, der giver el-brugere ret til at få installeret offentlige opladere i nærheden af ​​deres hjem, således at disse "offentlige" opladere bliver semi-private opladere. Dette har stor indflydelse på tomgangstiden for disse opladere.

Ser man ud over studiet, forskerne erkender også, at ladestationsejere kan tage handlinger for at påvirke adfærd:de kan begynde at opkræve et gebyr for parkeringstid, når køretøjet er fuldt opladet, for eksempel. En app kan også give chauffører et estimat af tiden, indtil deres bil vil være fuldt opladet, sender dem en advarsel, når dette næsten er færdigt. Brugere kan muligvis også finde ud af gennem appen, hvornår en optaget oplader næste gang er ledig, med mulighed for at 'reservere' opladeren i en bestemt periode.

Baggrund

Offentlige politikker er truffet på både regionalt og byniveau, der er målrettet både vedtagelse af elektriske køretøjer og styring af opladningsinfrastruktur. I årenes løb, tomgangstiden (den tid, et elektrisk køretøj tilsluttes uden opladning) stiger, med direkte indvirkning på dimensionering af infrastrukturen, dets pris og tilgængelighed.

Denne undersøgelse anvender overvåget maskinlæring til et datasæt på inaktiv tid fra Holland, identifikation af de vigtigste parametre for tomgangstid og den mest nøjagtige algoritme, der skal bruges til at estimere den tid, et elektrisk køretøj vil forblive parkeret efter opladning. Den udviklede model giver nyttig information til elbilbrugere og politiske beslutningstagere – såvel som til netværksejere, som kan forbedre netværksstyringen ved at målrette mod specifikke variabler.