Trajets longue distances avec des véhicules électriques : quels intérêts d’une communication pour coordonner la recharge ? - CentraleSupélec Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Long-distance journeys with electric vehicles: what are the benefits of communication to coordinate charging ?

Trajets longue distances avec des véhicules électriques : quels intérêts d’une communication pour coordonner la recharge ?

Résumé

In order to allow battery electric vehicles (EVs) to make long journeys, the technical solution that seems to be essential is to use rapid charging. With the sharp increase in the EV fleet and the slow deployment of charging infrastructure, we can anticipate situations of saturation of charging stations, leading to long waiting times. One solution could be the implementation of a communication system between vehicles in order to optimize the distribution of station use. The scientific question of this work is to study the interest of such a system. To do this, we proposed a communication system between vehicles and charging stations that meets the constraints of scaling, data confidentiality and possible communication losses. It is based on a distributed architecture. The principle is that the vehicles calculate several charging plans, ask the stations for their estimated waiting times, choose their preferred charging plan accordingly and inform the selected stations. For their part, the stations receive recharge notifications and deduce future waiting times. We were able to compare this system to two other situations: without coordination, and a global optimization situation allowing the optimal distribution of vehicles. We simulated application cases from the driver's point of view, in the case of optimizing travel time only and in the case also taking into account the cost of charging, then from the charging infrastructure point of view.
Afin de permettre aux véhicules électriques à batterie (VE) d’effectuer des longs trajets, la solution technique qui semble s’imposer est d’avoir recours à la recharge rapide. Avec la forte augmentation du parc de VE et le lent déploiement de l’infrastructure de recharge, nous pouvons anticiper des situations de saturation des stations de recharge, induisant de longs temps d’attente. Une solution pourrait être la mise en place d’un système de communication entre véhicules afin d’optimiser la répartition de l’usage des stations. La question scientifique de ce travail est d’étudier l’intérêt d’un tel système. Nous avons pour cela proposé un système de communication entre véhicules et stations de recharge répondant aux contraintes de mise à l’échelle, de confidentialité des données et de possibles pertes de communication. Il repose sur une architecture distribuée. Le principe est que les véhicules calculent plusieurs plans de charge, demandent aux stations leurs temps d’attente estimé, choisissent en fonction leur plan de charge préférentiel et en informe les stations selectionnées. De leur côté les stations reçoivent les notifications de rechargent et en déduisent les temps d’attente futurs. Nous avons pu comparer ce système à deux autres situations : sans coordination, et une situation d’optimisation globale permettant la répartition optimale des véhicules. Nous avons simulé des cas d’application du point de vue conducteur, dans le cas d’optimisation du temps de trajet uniquement et dans le cas prenant également en compte le coût de le recharge, puis de point de vue infrastructure de recharge.
Fichier non déposé

Dates et versions

tel-04562609 , version 1 (29-04-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04562609 , version 1

Citer

Jean Hassler. Trajets longue distances avec des véhicules électriques : quels intérêts d’une communication pour coordonner la recharge ?. Sciences de l'ingénieur [physics]. Université Paris-Saclay (2020-..), 2022. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04562609⟩
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