Une équipe de recherche dirigée par des chercheurs indiens a développé un système de recharge de véhicules électriques (VE) "intelligent" qui intègre des panneaux photovoltaïques (PV), des piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEM), un stockage d'énergie par batterie et des supercondensateurs. Le cœur du système est un convertisseur boost à source Z utilisant l'algorithme ANFIS pour atteindre le suivi du point de puissance maximale (MPPT).
Contrairement aux systèmes traditionnels à un seul PV ou hybrides, cette approche combine un contrôle intelligent et une gestion multi-énergies pour assurer une recharge efficace, stable et fiable des VE intelligents. Les recherches futures s'étendront aux nouveaux micro-réseaux CC énergétiques avec des capacités véhicule-réseau (V2G), permettant une intégration plus intelligente de l'écosystème énergétique pour les VE.
L'équipe de recherche a utilisé MATLAB/Simulink 2021a pour simuler le système, qui comprend deux unités de recharge rapide de 50 kW, un système PV de puissance de crête de 186 kW, un système de batteries au plomb et un système de stockage d'énergie à base d'hydrogène composé d'un générateur d'hydrogène de 176 kVA, de six modules de piles à combustible de 66 kW et d'un réservoir d'hydrogène de 450 kg.
Le système intègre divers dispositifs en utilisant un convertisseur à source Z (ZSC). Un réseau d'impédance connecte le système PV, la batterie et le réseau. Le convertisseur utilise deux ensembles de commutateurs contrôlés de manière synchrone, des diodes d'entrée et de sortie et des condensateurs, et peut fonctionner en mode de conduction continue ou discontinue.
La méthode MPPT basée sur ANFIS utilise la tension, le courant et la température du PV comme entrées et sort la durée de fonctionnement pour contrôler un convertisseur boost CC-CC Landsman pour le suivi du point de puissance maximale. Grâce à une formation approfondie, ANFIS optimise les règles floues, réduit les erreurs et convient au contrôle en temps réel.
Les expériences ont été validées à l'aide de prototypes de laboratoire, notamment une pile à combustible avec une tension de sortie de 100 V et un courant de 30-40 A, un convertisseur CC-CC avec une tension de sortie de 1000-1100 V et un courant de 30 A, et une batterie avec une tension de sortie de 120 V. Les erreurs simulées et mesurées étaient comprises entre 0,8 % et 3 %.
Les résultats montrent : "Les simulations montrent que le système peut augmenter la tension de 110 V à 150 V et maintenir une sortie stable d'environ 1100 V/30 A, avec le courant côté PV stabilisé à 500 A. La tension de sortie de la pile à combustible reste à 110 V, le courant chute de 40 A à 25 A, et la batterie maintient un état de charge (SOC) de 60 % à une sortie de 120 V. Le prototype matériel, basé sur le microcontrôleur DSPIC30F4011, atteint une efficacité MPPT de 98,7 %, une erreur de régulation de tension de ±1,5 %, un écart de puissance inférieur à 2 % et une distorsion harmonique totale (THD) de la tension et du courant côté réseau de 500 V et 13 A, respectivement, conformément aux normes IEEE 519."
Par rapport aux algorithmes traditionnels, ce MPPT ANFIS améliore considérablement l'efficacité du suivi et les performances dynamiques dans des conditions d'ensoleillement fluctuantes. De plus, la configuration du système hybride dépasse les attentes en maintenant la stabilité du réseau et une recharge ininterrompue malgré les fluctuations de l'énergie renouvelable et la variation de la demande de charge.
Une équipe de recherche dirigée par des chercheurs indiens a développé un système de recharge de véhicules électriques (VE) "intelligent" qui intègre des panneaux photovoltaïques (PV), des piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEM), un stockage d'énergie par batterie et des supercondensateurs. Le cœur du système est un convertisseur boost à source Z utilisant l'algorithme ANFIS pour atteindre le suivi du point de puissance maximale (MPPT).
Contrairement aux systèmes traditionnels à un seul PV ou hybrides, cette approche combine un contrôle intelligent et une gestion multi-énergies pour assurer une recharge efficace, stable et fiable des VE intelligents. Les recherches futures s'étendront aux nouveaux micro-réseaux CC énergétiques avec des capacités véhicule-réseau (V2G), permettant une intégration plus intelligente de l'écosystème énergétique pour les VE.
L'équipe de recherche a utilisé MATLAB/Simulink 2021a pour simuler le système, qui comprend deux unités de recharge rapide de 50 kW, un système PV de puissance de crête de 186 kW, un système de batteries au plomb et un système de stockage d'énergie à base d'hydrogène composé d'un générateur d'hydrogène de 176 kVA, de six modules de piles à combustible de 66 kW et d'un réservoir d'hydrogène de 450 kg.
Le système intègre divers dispositifs en utilisant un convertisseur à source Z (ZSC). Un réseau d'impédance connecte le système PV, la batterie et le réseau. Le convertisseur utilise deux ensembles de commutateurs contrôlés de manière synchrone, des diodes d'entrée et de sortie et des condensateurs, et peut fonctionner en mode de conduction continue ou discontinue.
La méthode MPPT basée sur ANFIS utilise la tension, le courant et la température du PV comme entrées et sort la durée de fonctionnement pour contrôler un convertisseur boost CC-CC Landsman pour le suivi du point de puissance maximale. Grâce à une formation approfondie, ANFIS optimise les règles floues, réduit les erreurs et convient au contrôle en temps réel.
Les expériences ont été validées à l'aide de prototypes de laboratoire, notamment une pile à combustible avec une tension de sortie de 100 V et un courant de 30-40 A, un convertisseur CC-CC avec une tension de sortie de 1000-1100 V et un courant de 30 A, et une batterie avec une tension de sortie de 120 V. Les erreurs simulées et mesurées étaient comprises entre 0,8 % et 3 %.
Les résultats montrent : "Les simulations montrent que le système peut augmenter la tension de 110 V à 150 V et maintenir une sortie stable d'environ 1100 V/30 A, avec le courant côté PV stabilisé à 500 A. La tension de sortie de la pile à combustible reste à 110 V, le courant chute de 40 A à 25 A, et la batterie maintient un état de charge (SOC) de 60 % à une sortie de 120 V. Le prototype matériel, basé sur le microcontrôleur DSPIC30F4011, atteint une efficacité MPPT de 98,7 %, une erreur de régulation de tension de ±1,5 %, un écart de puissance inférieur à 2 % et une distorsion harmonique totale (THD) de la tension et du courant côté réseau de 500 V et 13 A, respectivement, conformément aux normes IEEE 519."
Par rapport aux algorithmes traditionnels, ce MPPT ANFIS améliore considérablement l'efficacité du suivi et les performances dynamiques dans des conditions d'ensoleillement fluctuantes. De plus, la configuration du système hybride dépasse les attentes en maintenant la stabilité du réseau et une recharge ininterrompue malgré les fluctuations de l'énergie renouvelable et la variation de la demande de charge.
