Desenvolvimento de algoritmos de controlo de carregamentos de veículos eléctricos controlados por Energy Box no local de consumo

Abstract

O trabalho apresentado no âmbito desta dissertação teve como objectivo o desenvolvimento de estratégias de controlo de cargas de armazenamento, nomeadamente, baterias de veículos eléctricos, considerando o conceito de gestão inteligente de cargas domésticas e o controlo destas por entidades externas. Começou-se pelo desenvolvimento de um estudo para avaliar o impacto no consumo da rede eléctrica nacional da não adopção de estratégias de controlo de carregamento de baterias. Este impacto foi estimado tendo em conta vários factores: as características tecnológicas dos veículos eléctricos, das suas baterias e dos métodos de carregamento; a previsão da evolução da penetração das tecnologias dos veículos eléctricos; os modelos comportamentais das deslocações pendulares em Portugal; as características do parque eléctrico português; e a política energética para Portugal. Foram avaliados os vários conceitos de redes inteligentes de gestão de energia eléctrica e apresentou-se o modelo de funcionamento da Energy Box como uma solução para a resolução do problema do controlo de cargas domésticas, definindo-se o seu papel como auxiliar de aquisição de dados e operações de comunicação e controlo. Com base nos conceitos e características técnicas explanadas ao longo da dissertação, desenvolveu-se um algoritmo para controlar o carregamento das baterias no contexto da Energy Box. O seu desempenho foi analisado para situações de recursos abundantes, falhas de sistema e intermitência da produção de energia eólica.

Considering the concept of smart domestic load management, either by the owners or third-party entities, the project presented in the dissertation focuses on the development of load control strategies when charging electric vehicles batteries. We start by analyzing the impact of electric vehicles in the Portuguese national electric grid consumption in an uncontrolled environment. This impact is estimated considering: electric vehicles characteristics, there batteries and methods of charging; the evolution of market penetration of such technologies; Portuguese vehicles users behavioral models and distances traveled; national electric grid characteristics and energy policy. Concepts of smart management of electric grid where studied and the operation architecture of the Energy Box was presented as a solution for smart management of domestic loads. The Energy Box contribution in this dissertation was also presented. Based on the above developed concepts and explored technical characteristics, an algorithm was presented to control electric vehicle batteries charging, based on the Energy Box concepts and integration. The algorithms performance was evaluated for electric generation abundance, system failure and wind electric generation intermittence.