A New Electric Vehicle Fast Charger with Integrated Distributed Generators

يقدم مصنعو أجهزة شحن السيارات الكهربائية بمواصفات واسعار ووظائف متعددة بحسب نوعية الاستخدام. تواجه الشواحن تحديات
كثيرة. ومع ذلك هناك العديد من التحديات فيما يتعلق بالحجم وزمن الشحن والقدرة المقننة والكفاءة. يقدم هذا المشروع البحثي شاحن سريع
ذكي جديد لمعالجة هذه التحديات. يشتمل هذا الشاحن الجديد على مرحلة تحويل تيار متردد / تيار مستمر عند معامل قدرة يساوي الوحدة
مع جهد خرج تيار مستمر منظم عالي الجودة وذلك باستخدام مرحلة تحسين معامل القدرة. كما يمكن استخدام المفاتيح واسعة النطاق
المصنوعة م ن نتريد الغاليوم أو كربيد السيليكون لتحقيق كفاءة عالية وتحسين في الأداء. تتصل مرحلة التيار المتردد/ التيار المستمر السابقة
بعدد من وحدات التوليد الموزع ة مثل النظام الكهروضوئي وبطاري ات التخزين والمكثفات الفائقة وما إلى ذلك من أنظمة التخزين الموزعة
مع نظام إدارة للطاقة. تعمل هذه الوحدات الموزعة مع نظام إدارة الطاقة عل ى زيادة القدرة الكلية للشاحن مع تقليل الحمل على الشبكة. يتم
التحكم في كل مولد من المولدات الموزعة بشكل فردي عبر محول منفصل ثنائي الاتجاه للتيار المستمر لإدارة الطاقة بذكاء. لذلك سيتم
تنفيذ عملية الشحن السريع جنبًا إلى جنب مع الإدارة الذكية للطاقة وتكامل الطاقة المتجددة في وحدة مدمجة واحدة. علاوة على ذلك سيتم
النظر في التأثيرات البيئية على شاحن المركبات الكهربائية المقترحة مثل شدة الاشعاع الشمسي ودرجة الحرارة وظروف الغبار في هذه
الدراسة. بالإضافة الى ذلك سيتم إجراء المحاكاة والنتائج التجريبية والمعملية للتحقق من فعالية الشاحن المقترح.

The charging time of the conventional Level 1 & 2 charger is limited to 4-8 due to the limited capacity
of the available power supply. Thus, an extra power capacity agent is needed to increase the overall
capacity of the system allowing to achieve 25k power level or higher (Level 3). Even in in the case of
commercial application where the power supply is not constrained any more, extra low frequency
transformer stage in addition to installation and cabling units are required to elevate the voltage and
permits the fast-charging operation. This adds cost, space, power losses to level 3 chargers used for
commercial fast charging stations, as a result, new fast charger topologies are required. This research
proposes a new EV fast charger to address these knowledge gabs. This new charger incorporates ac/dc
stage power factor correction (PFC) stage interfaced with power grid as the primary power supply.
Distributed generators are utilized as a secondary power supply to supply access power needed by fast
charging operation. The DGs are controlled individually via a separate bidirectional dc/dc converter to
manage the power intelligently. Therefore, fast charging operation along with smart energy management
and renewable energy integration will be implemented in a single compact unit. Moreover, environmental
impacts on the proposed EV charger’s such as insolation, temperature and dust conditions will be
considered in this study. Simulation and experimental results will be carried out to validate the
effectiveness of the proposed charger.