Optimized Management of Solar Energy Surplus for Electric Vehicle Charging in Urban Residential Areas

المؤلفون

  • AMAL NEFRAOUI CHOUAIB DOUKKALI UNIVERSITY https://orcid.org/0000-0002-1568-5159
  • KHALID KANDOUSSI Laboratory of Engineering Sciences for Energy (LabSIPE), ENSAJ, Chouaib Doukkali University El Jadida, Morocco
  • RABIE ELOTMANI Laboratory of Engineering Sciences for Energy (LabSIPE), ENSAJ, Chouaib Doukkali University El Jadida, Morocco https://orcid.org/0000-0002-8181-6233
  • ABDERRAHIM BOUTAHAR Laboratory of Engineering Sciences for Energy (LabSIPE), ENSAJ, Chouaib Doukkali University El Jadida, Morocco

DOI:

https://doi.org/10.51646/jsesd.v15iMME.350

الكلمات المفتاحية:

Electric Vehicle، Photovoltaic Energy، Energy Management System، PV Self- Consumption، Taguchi Method

الملخص

أدى النمو السريع للتركيبة السكانية الحضرية إلى ظهور العديد من التحديات، بما في ذلك التوسع في قطاع العمران، وزيادة استهلاك الطاقة، وضرورة النمو الهيكلي للإنتاجية، ورفع مستويات المعيشة. كما أدى هذا التوسع الحضري المتزايد إلى زيادة نشاط النقل، مما يتطلب تطوير البنية التحتية المناسبة. كما يشهد قطاع الطاقة العالمي في الوقت نفسه تحولًا كبيرًا نحو الاستدامة. واستجابةً لهذا التحول في مجال الطاقة، يتجه المواطنون بشكل متزايد إلى الاستهلاك الذاتي للطاقة الكهروضوئية كوسيلة لتلبية احتياجاتهم اليومية من الطاقة، وذلك من خلال تسخير طاقة الألواح الشمسية المثبتة على أسطح المنازل. ومع ذلك، يمثل هذا النهج تحديًا فريدًا من نوعه، حيث يتم تسليم فوائض الطاقة إلى موردي الطاقة، مما يؤدي إلى عدم كفاءة استخدام الموارد. وفي الوقت نفسه، اكتسب اعتماد السيارات الكهربائية (EVs) زخمًا ملحوظًا بسبب مزاياها البيئية الملحوظة، مما يساهم في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. ومع ذلك، فقد استلزم الدمج الواسع النطاق للمركبات الكهربائية إجراء تحسينات في البنية التحتية لاستيعاب احتياجات شحنها. في هذا العمل، نقترح حلاً لاستغلال فائض الطاقة التي ينتجها منتجو الطاقة الشمسية المنزلية في إحدى المناطق، كمثال، لتزويد نقطة شحن للسيارات الكهربائية (EVs)، بعد شحن أنظمة تخزين الطاقة حتى الوصول إلى حالة معينة من الشحن الأمثل، ويتم تحليل هذه الأخيرة باستخدام طريقة تاغوتشي. كما تم اقتراح استراتيجية لإدارة الطاقة (EMS) من أجل مراقبة جيدة للطاقة لمعالجة حالات تقطع الألواح الكهروضوئية.

التنزيلات

بيانات التنزيل غير متوفرة بعد.

المقاييس

يتم تحميل المقاييس...

المراجع

P. Choudhary and R. K. Srivastava, ‘Sustainability perspectives- a review for solar

photovoltaic trends and growth opportunities’, Journal of Cleaner Production, vol. 227,

pp. 589–612, Aug. 2019, doi: 10.1016/j.jclepro.2019.04.107.

S. Gallardo-Saavedra, A. Redondo-Plaza, D. Fernández-Martínez, V. Alonso-Gómez, J. I.

Morales-Aragonés, and L. Hernández-Callejo, ‘Integration of renewable energies in the

urban environment of the city of Soria (Spain)’, World Development Sustainability, vol. 1,

p. 100016, Jan. 2022, doi: 10.1016/j.wds.2022.100016.

R. Luthander, J. Widén, D. Nilsson, and J. Palm, ‘Photovoltaic self-consumption in

buildings: A review’, Applied Energy, vol. 142, pp. 80–94, Mar. 2015, doi:

1016/j.apenergy.2014.12.028.

G. A. Barzegkar-Ntovom et al., ‘Assessing the viability of battery energy storage systems

coupled with photovoltaics under a pure self-consumption scheme’, Renewable Energy,

vol. 152, pp. 1302–1309, Jun. 2020, doi: 10.1016/j.renene.2020.01.061.

S. Hemavathi and A. Shinisha, ‘A study on trends and developments in electric vehicle

charging technologies’, Journal of Energy Storage, vol. 52, p. 105013, Aug. 2022, doi:

1016/j.est.2022.105013.

G. Masson and J. I. Briano, ‘REVIEW AND ANALYSIS OF PV SELF-CONSUMPTION

POLICIES’.

‘Battery prices collapsing, grid-tied energy storage expanding’, pv magazine USA.

Accessed: May 20, 2024. [Online]. Available: https://pv-magazineusa.

com/2024/03/06/battery-prices-collapsing-grid-tied-energy-storage-expanding/

‘Electricity Market Report 2023 – Analysis’, IEA. Accessed: May 20, 2024. [Online].

Available: https://www.iea.org/reports/electricity-market-report-2023

C. Sandels, J. Widén, and L. Nordström, ‘Forecasting household consumer electricity load

profiles with a combined physical and behavioral approach’, Applied Energy, vol. 131, pp.

–278, Oct. 2014, doi: 10.1016/j.apenergy.2014.06.048.

R. Fachrizal, M. Shepero, M. Åberg, and J. Munkhammar, ‘Optimal PV-EV sizing at solar

powered workplace charging stations with smart charging schemes considering selfconsumption

and self-sufficiency balance’, Applied Energy, vol. 307, p. 118139, Feb. 2022,

doi: 10.1016/j.apenergy.2021.118139.

P. V. Chombo and Y. Laoonual, ‘A review of safety strategies of a Li-ion battery’, Journal

of Power Sources, vol. 478, p. 228649, Dec. 2020, doi: 10.1016/j.jpowsour.2020.228649.

A. Arancibia and K. Strunz, ‘Modeling of an electric vehicle charging station for fast DC

charging’, in 2012 IEEE International Electric Vehicle Conference, Mar. 2012, pp. 1–6.

doi: 10.1109/IEVC.2012.6183232.

X. Hao, H. Wang, Z. Lin, and M. Ouyang, ‘Seasonal effects on electric vehicle energy

consumption and driving range: A case study on personal, taxi, and ridesharing vehicles’,

Journal of Cleaner Production, vol. 249, p. 119403, Mar. 2020, doi:

1016/j.jclepro.2019.119403.

‘Trends in electric cars – Global EV Outlook 2024 – Analysis’, IEA. Accessed: Jun. 07,

[Online]. Available: https://www.iea.org/reports/global-ev-outlook-2024/trends-inelectric-

cars

M. Zhang and X. Fan, ‘Review on the State of Charge Estimation Methods for Electric

Vehicle Battery’, World Electric Vehicle Journal, vol. 11, no. 1, Art. no. 1, Mar. 2020, doi:

3390/wevj11010023.

C. Zhang, J. Jiang, L. Zhang, S. Liu, L. Wang, and P. Loh, ‘A Generalized SOC-OCV Model

for Lithium-Ion Batteries and the SOC Estimation for LNMCO Battery’, Energies, vol. 9,

no. 11, p. 900, Nov. 2016, doi: 10.3390/en9110900.

V. Kumar and R. K. Bindal, ‘MPPT technique used with perturb and observe to enhance

the efficiency of a photovoltaic system’, Materials Today: Proceedings, vol. 69, pp. A6–

A11, Jan. 2022, doi: 10.1016/j.matpr.2023.01.002.

D. Youssra and C. Abdeljabbar, ‘Algorithm for optimizing the lifetime of solar batteries

and the energy consumption of a smart house’, E3S Web Conf., vol. 351, p. 01009, 2022,

doi: 10.1051/e3sconf/202235101009.

A. Ul-Haq, C. Cecati, and E. A. Al-Ammar, ‘Modeling of a Photovoltaic-Powered Electric

Vehicle Charging Station with Vehicle-to-Grid Implementation’, Energies, vol. 10, no. 1,

Art. no. 1, Jan. 2017, doi: 10.3390/en10010004.

A. Al-Khayyat, A. Al-Safi, and M. Hameed, ‘Single-phase grid-connected power control in

dq synchronous reference frame with space vector modulation using FPGA’, Indonesian

Journal of Electrical Engineering and Computer Science, vol. 30, pp. 57–69, Apr. 2023,

doi: 10.11591/ijeecs.v30.i1.pp57-69.

M. Ebrahimi and A. Khajehoddin, ‘A simple DQ current controller for single-phase gridconnected

inverters’, Conference Proceedings - IEEE Applied Power Electronics

Conference and Exposition - APEC, vol. 2015, pp. 2840–2845, May 2015, doi:

1109/APEC.2015.7104753.

E. Wikner and T. Thiringer, ‘Extending Battery Lifetime by Avoiding High SOC’, Applied

Sciences, vol. 8, no. 10, Art. no. 10, Oct. 2018, doi: 10.3390/app8101825.

J. Antony and F. Jiju Antony, ‘Teaching the Taguchi method to industrial engineers’, Work

Study, vol. 50, no. 4, pp. 141–149, Jan. 2001, doi: 10.1108/00438020110391873.

K. Kumar and K. Pareek, ‘Fast charging of lithium-ion battery using multistage charging

and optimization with Grey relational analysis’, Journal of Energy Storage, vol. 68, p.

, Sep. 2023, doi: 10.1016/j.est.2023.107704.

التنزيلات

منشور

2026-07-28

كيفية الاقتباس

NEFRAOUI, A., KANDOUSSI, K., ELOTMANI, R., & BOUTAHAR, A. (2026). Optimized Management of Solar Energy Surplus for Electric Vehicle Charging in Urban Residential Areas. Solar Energy and Sustainable Development Journal, 15(MME), 104–117. https://doi.org/10.51646/jsesd.v15iMME.350

إصدار

القسم

MME-2024