Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การออกแบบระบบกักเก็บพลังงานและการประจุไฟฟ้าอย่างรวดเร็วสำหรับรถโดยสารไฟฟ้าขนส่งระยะสั้นภายในเมือง

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Design of energy storage with fast charging system for urban electric feeder buses

Year (A.D.)

2015

Document Type

Thesis

First Advisor

อังคีร์ ศรีภคากร

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเครื่องกล

DOI

10.58837/CHULA.THE.2015.1209

Abstract

การพัฒนาระบบขนส่งมวลชนมีความสำคัญในการแก้ไขปัญหาการจราจรในเมือง งานวิจัยนี้มุ่งที่การพัฒนาระบบรถโดยสารขนส่งระยะสั้น เพื่อเป็นส่วนหนึ่งของระบบขนส่งสายย่อย(Feeder) ภายในเมือง รถโดยสารไฟฟ้าเป็นการพัฒนาที่ได้รับความสนใจอย่างมาก แต่ด้วยปัญหาความกังวลเรื่องระยะทางจากสภาพการจราจรที่ติดขัดทำให้เกิดความไม่มั่นใจในการนำมาใช้ งานวิจัยนี้พัฒนาแนวทางการออกแบบระบบรถโดยสารอันประกอบด้วยวิธีการกำหนดขนาดแบตเตอรี่ และการวางแผนชาร์จประจุไฟฟ้าสำหรับเป็น งานวิจัยนำวิธีการทำนายการใช้พลังงานด้วยแบบจำลอง VSP มาใช้ ซึ่งให้ค่าการใช้พลังงานได้ด้วยข้อมูลจาก GPS และสามารถจัดการกับข้อมูลจำนวนมากได้ง่าย งานวิจัยได้นำระบบรถโดยสารภายในจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยมาเป็นกรณีศึกษา โดยนำข้อมูลการวิ่งให้บริการจริง 1596 รอบมาใช้ทำให้ได้ผลลัพธ์ครอบคลุมสภาพการจราจรที่หลากหลาย การชาร์จประจุไฟฟ้าอย่างรวดเร็วถูกนำมาใช้ในการวางแผนชาร์จประจุไฟฟ้าได้โดยไม่กระทบกับตารางการให้บริการ และใช้ลดขนาดแบตเตอรี่ลงได้ แผนการชาร์จประจุไฟฟ้าที่แตกต่างกันได้ถูกออกแบบขึ้นและเปรียบเทียบกับรถโดยสารไม่มีการชาร์จประจุไฟฟ้า การชาร์จประจุไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว ทำให้แบตเตอรี่มีขนาดเล็กลงได้มากกว่า 65-80% และราคาค่าแบตเตอรี่ลดลงมากกว่า 40,000$ ต่อคัน แต่เมื่อนำไปคำนวณค่าต้นทุนการเป็นเจ้าของ (TCO) พบว่าลดไปได้เพียงราว 2% เท่านั้น แต่ถึงกระนั้นวิธีการเผื่อขนาดแบตเตอรี่ทำให้ TCO เพิ่มขึ้น 7.4% จึงสรุปได้ว่าการชาร์จประจุไฟฟ้าอย่างรวดเร็วเป็นแนวทางที่มีความคุ้มค่ามากกว่าถึง 10% การออกแบบระบบรถโดยสารถูกนำไปประยุกต์ใช้กับเส้นทางอื่นและได้ผลลัพธ์ออกมาในแนวทางเดิม นอกจากนี้งานวิจัยยังพบว่าการใช้แบตเตอรี่ลิเทียมไททาเนต (LTO) แทนแบตเตอรี่ลิเทียมไอรอนฟอสเฟต (LFP) ที่ใช้อยู่ในปัจจุบันสามารถลดค่า TCO ได้มากขึ้น 10-15%

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Public transport is the best way to solve traffic problem in the city. This research focuses on the development of feeder buses in the city. Electric bus is a very interesting way but range anxiety and traffic jam cause fear of using electric bus. This research aims to provide the guideline to determine the size of the battery and to design charging plan for electric bus. This research led the way with VSP model to predict energy consumption. This method can predict the energy consumption from GPS data and can easily handle large amounts of data. Shuttle buses of Chulalongkorn University were used as a case study. The 1596 of driving data were used to predict energy consumption statistical analyzed to cover different traffic conditions. Fast charging can be applied without having an effect on the bus schedule and reduce the size of batteries. Different fast-charging plans were designed. From the result, fast-charging can make a battery 65-80% smaller and reduced battery cost more than $40,000 per bus, but after applied to calculate the total cost of ownership (TCO) found that the TCO has dropped only about 2%. The oversizing bus increase 7.4% of TCO, though. The bus system design was applied to the other route and the result came out in the same way. However, the research found that Lithium titanate (LTO) is more cost effective than Lithium iron phosphate (LFP) which is currently used. The result showed that TCO is reduced 10-15% significantly.

Link to Full Text

Share

COinS