AI Summary & Key Takeaways
AI InsightThe PV system serves as the primary energy generation unit during daytime hours; the supercapacitor supports voltage regulation through its fast-response capability to sudden load variations; and the lithium-ion battery is activated to ensure energy continuity.The results demonstrate that the system exhibits high performance in both energy generation and load balancing, while mitigating adverse effects on the grid.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
This study presents the design and analysis of a hybrid charging infrastructure for electric vehicles in the context of integrating renewable energy sources into distributed energy systems. The model is established on the IEEE 14-bus standard power system and is configured as a multi-source energy structure, comprising photovoltaic (PV) panels, a lithium-ion battery, and a supercapacitor (SC). Simulations were conducted in the MATLAB/Simulink environment, and the dynamic behaviors of the system were analyzed in detail. The PV system serves as the primary energy generation unit during daytime hours; the supercapacitor supports voltage regulation through its fast-response capability to sudden load variations; and the lithium-ion battery is activated to ensure energy continuity.The results demonstrate that the system exhibits high performance in both energy generation and load balancing, while mitigating adverse effects on the grid. Moreover, the time-dependent variations of key parameters, including battery state of charge (SOC), current, voltage, and power, were analyzed to evaluate system stability and response characteristics. Within this framework, the impact of the system on all buses in the IEEE 14-bus network was examined, providing significant benefits such as optimized energy flow distribution, reduced voltage fluctuations, and enhanced grid stability. Consequently, the developed model constitutes an important example for the design of sustainable and flexible charging infrastructures.
Özet
Bu çalışma, dağıtık enerji sistemlerine yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu bağlamında elektrikli araçlar (EV) için hibrit şarj altyapısının tasarım ve analizini sunmaktadır. Model, IEEE 14-baralı standart güç sistemi üzerine kurulmuş olup fotovoltaik (PV) paneller, lityum-iyon batarya ve süperkapasitör (SC) içeren çok kaynaklı bir enerji sistemi olarak yapılandırılmıştır. Simülasyonlar MATLAB/Simulink ortamında gerçekleştirilmiş ve sistemin dinamik davranışları ayrıntılı olarak analiz edilmiştir. PV sistemi, gündüz saatlerinde birincil enerji üretim birimi olarak görev yaparken; SC, ani yük değişimlerine hızlı tepki kabiliyeti sayesinde gerilim düzenlemesini destekler; lityum-iyon batarya ise enerji sürekliliğini sağlamak için devreye girer.Sonuçlar, sistemin hem enerji üretimi hem de yük dengeleme açısından yüksek performans sergilediğini ve şebeke üzerindeki olumsuz etkileri azalttığını göstermektedir. Ayrıca, batarya şarj durumu (SOC), akım, gerilim ve güç gibi ana parametrelerin zamanla değişimleri incelenerek sistem kararlılığı ve tepki özellikleri değerlendirilmiştir. Bu çerçevede, sistemin IEEE 14-baralı ağdaki tüm baralar üzerindeki etkisi incelenmiş ve optimize edilmiş enerji akışı dağılımı, azalmış gerilim dalgalanmaları ve artırılmış şebeke kararlılığı gibi önemli faydalar sağlanmıştır. Sonuç olarak, geliştirilen model sürdürülebilir ve esnek şarj altyapılarının tasarımı için önemli bir örnek teşkil etmektedir.