Öz-denetimli elektrikli araç şarj istasyonları için geri besleme kontrolü tabanlı kaynak yönetim modeli

Günümüzde çevre kirliğini azaltmak için ulaşım alanında atılan adımlardan biri elektrikli araç kullanımının artırılması ve alt yapısının düzenlenmesidir. Ancak elektrikli araçların tam şarj süresi hızlı şarj istasyonlarında dahi 30 dakikayı bulmaktadır. Uzun şarj sürelerinin istasyonlardaki kuyruk uzunluğunu ve araçların bekleme süresini artırması beklenmektedir. Araçların belli bir kısmının bekleme süresini azaltmak için ekspres şarj istasyonları oluşturulabilir. Bu çalışmanın amacı geri besleme kontrolü tabanlı ekspres şarj istasyonu yönetim modeli oluşturmaktır. Literatürde istasyon içerisinde daha verimli hizmet verebilmek adına hızlı şarj ihtiyacını öne çıkaran çalışmalar bulunmaktadır. Kuyruk uzunluğunu dikkate alarak araçların şarjını kısıtlayan, araçlar arası önceliğin belirlenerek depolamanın kontrol edildiği, araçların bazı özelliklere göre sıralandığı ve kuyruk modelinin çözüldüğü, iki farklı önceliğe sahip olan araçlara şarj hizmeti verilirken hizmet kesme uygulamasının yapıldığı çalışmalar bulunmaktadır. Bu çalışmada, elektrikli şarj istasyonuna gelen araçlar yüksek ve düşük öncelikli olarak iki sınıfa ayrılmaktadır. Çalışmanın amacı, bu sınıfların ortalama bekleme sürelerinin oranını belirli bir seviyede tutmaktır. Hedeflenen bekleme süresi oranını istasyon belirler ve ilan eder. Belirlenen hedefi tutturmak için yüksek ve düşük öncelikli araçlara ayrılan kaynak sayısı gerçek zamanda dinamik olarak değiştirilmektedir. Bu değişiklik için geri beslemeli bir kontrol yöntemi olan oransal integral (proportional integral – PI) tabanlı bir kaynak kontrol mekanizması geliştirilmiştir. Bu çalışma ile elektrikli araç şarj istasyonu alanında ilk kez yüksek ve düşük öncelikli araçların sahip olduğu şarj noktası sayısını dinamik olarak değiştiren bir yöntem geliştirilmiştir. Geliştirilen bu yöntemin tek istasyondaki performansı çeşitli şartlar altında incelenmiş ve çok sayıda istasyonun bulunduğu rekabetçi bir ortamdaki performansı da gözlenmiştir. Performans analizleri geliştirilen simülasyon modeli ile yapılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde geliştirilen yöntemin hedeflenen bekleme oranını gerçekleştirmekte ve beklenmedik çevresel etkiler karşısında hızlı bir şekilde toparlanabildiği gözlenmiştir. Anahtar Kelimeler: Öz-denetim, Geri besleme kontrolü, Elektrikli araç, Ekspres şarj.