Conception de Systèmes Photovoltaïques pour les Stations de Recharge des Véhicules Électriques

Abstract

"Cette recherche conçoit et optimise des systèmes photovoltaïques (PV) pour les stations de recharge de véhicules électriques (VE), en mettant l'accent sur la durabilité et l'efficacité énergétique. Menée à Oued Souf, en Algérie, une région à fort potentiel solaire, l'étude intègre des panneaux solaires, des batteries lithium-ion, des supercondensateurs et des systèmes de gestion de l'énergie (EMS) avancés à l'aide de MATLAB/Simulink. Des techniques comme le suivi du point de puissance maximale (MPPT) avec des réseaux de neurones artificiels (ANN) et des contrôleurs proportionnels-intégraux d'ordre fractionnaire (FOPI) améliorent les performances, tandis que l'optimisation par essaim de particules (PSO) et l'optimisation par meute de loups (GWO) minimisent les oscillations de puissance et améliorent l'extraction d'énergie. Les résultats de simulation montrent que le système atteint une efficacité énergétique de 92 %, gérant des pics de demande de puissance de 8 kW et des surtensions de courant de 150 A. Il réduit les émissions de CO₂ de 643,86 tonnes par an, soutenant la durabilité environnementale. Les supercondensateurs assurent une réponse rapide aux fluctuations d'énergie, tandis que les batteries lithium-ion fournissent un stockage stable, permettant une recharge fiable dans des conditions solaires variables. L'étude démontre la faisabilité des stations de recharge PV pour VE dans les régions ensoleillées, offrant des perspectives pour un déploiement futur. En réduisant la dépendance aux combustibles fossiles et en renforçant la résilience du réseau, le système soutient la transition mondiale vers la mobilité électrique et s'aligne sur les objectifs climatiques. Cette recherche met en lumière le potentiel des énergies renouvelables dans les transports, ouvrant la voie à une infrastructure VE durable. "تركز هذه األبحاث على تصميم وتحسين أنظمة الطاقة الشمسية (PV) لمحطات شحن المركبات الكهربائية(EV) ، مع التركيز على االستدامة وكفاءة الطاقة. تم إجراء الدراسة في منطقة وادي سوف، الجزائر، وهي منطقة تتمتع بإمكانات شمسية عالية، حيث تم دمج األلواح الشمسية، وبطاريات الليثيوم أيون، والمكثفات الفائقة، وأنظمة إدارة الطاقة المتقدمة (EMS) باستخدام .MATLAB/Simulink تم استخدام تقنيات مثل تتبع نقطة الطاقة القصوى (MPPT) مع الشبكات العصبية االصطناعية (ANN) ووحدات التحكم التناسبية التكاملية ذات الترتيب الكسري (FOPI) لتحسين األداء، بينما تم استخدام تحسين سرب الجسيمات (PSO) وتحسين قطيع الذئاب (GWO) لتقليل التذبذبات في الطاقة وتحسين استخراج الطاقة. أظهرت نتائج المحاكاة أن النظام يحقق كفاءة طاقة تصل إلى 92%، مع القدرة على التعامل مع طلبات الطاقة القصوى التي تصل إلى 8 كيلوواط وتيارات تصل إلى 150 أمبير. كما يقلل النظام من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 643.86 طن سنوياً، مما يدعم االستدامة البيئية. توفر المكثفات الفائقة استجابة سريعة لتقلبات الطاقة، بينما توفر بطاريات الليثيوم أيون تخزيناًمستقراًللطاقة، مما يضمن شحنًا موثوقًا به حتى في ظل ظروف شمسية متغيرة. تثبت الدراسة جدوى محطات شحن المركبات الكهربائية التي تعمل بالطاقة الشمسية في المناطق الغنية بالشمس، وتقدم رؤى قيّمة للنشر المستقبلي. من خالل تقليل االعتماد على الوقود األحفوري وتعزيز مرونة الشبكة، يدعم النظام التحول العالمي نحو التنقل الكهربائي ويتوافق مع أهداف المناخ. تسلط هذه األبحاث الضوء على إمكانات الطاقة المتجددة في قطاع النقل، مما يمهد الطريق لبنية تحتية مستدامة للسيارات الكهربائية."