[en] OPTIMIZATION OF BATTERY SWAPPING STATIONS WITH BATTERY HETEROGENEITY, CHARGING DEGRADATION AND PV-OPTION

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: NICKOLAS GUELLER ROCHA
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: MAXWELL
• Palavras-chave em Português: [pt] VEICULO ELETRICO; [pt] BATERIAS HETEROGENEAS; [pt] RECURSOS ENERGETICOS DISTRIBUIDOS; [pt] PROGRAMAS LINEARES INTEIROS MISTOS; [pt] PRODUCAO DE ENERGIA FOTOVOLTAICA; [pt] ESTACAO DE TROCA DE BATERIA; [en] ELECTRIC VEHICLE; [en] BATTERY HETEROGENEITY; [en] DISTRIBUTED ENERGY SOURCES; [en] MIXED-INTEGER LINEAR PROGRAMS; [en] PHOTOVOLTAIC POWER PRODUCTION; [en] BATTERY SWAPPING STATION
• Link de acesso: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62079&idi=1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=62079&idi=2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.62079

[pt] Problemas de emissão de gases de efeito estufa vem sido amplamente discutidos nos últimos anos, uma vez que mais de 70 países já se comprometeram a uma economia neutra em carbono até 2050. A eletrificação dos modais de transporte tem sido ampliadas seguindo essas metas, onde os Veículos Elétricos (VEs) começam a ganhar participação sobre o mercado de Veículos com Motor de Combustão Interna (VMCI) por todo o mundo. Além da particular complexidade na comparação entre VEs e VMCIs, desafios envolvendo a natureza dos VEs e sua integração com as cidades, como a falta de locais públicos para recarga, também são críticos e interferem no seu desenvolvimento. Nesse contexto, este trabalho visa estudar o problema de uma Estação de Troca de Baterias (ETB), uma estrutura onde os usuários de VEs trocam suas baterias descarregadas por outras totalmente ou parcialmente carregadas. No intuito de simular as operações diárias do ETB e o cronograma de carregamento das baterias, um novo modelo de Programação Linear Inteira Mista (PLIM) é proposto, levando em consideração a heterogeneidade da bateria, o uso de geração fotovoltaica (PV) local e a degradação da bateria com base no perfil de carregamento. Uma coleção de métricas de operação do ETB é projetada para avaliar a qualidade da solução do modelo de cronograma proposto. É apresentado um experimento numérico que compreende quatro estudos de caso baseados em dados reais dos sistemas de energia e transporte dos EUA, contendo insights e análises sobre o uso da energia fotovoltaica e da rede, bem como uma comparação financeira do ETB com abordagens de cronograma de benchmarks relacionados, juntamente de sensibilidades no plano de dimensionamento do ETB e atendimento a clientes.