Location of Repository

Σύγκριση Τεχνολογιών Μετάδοσης Δεδομένων για Σύνδεση Ηλεκτρικών Οχημάτων με το Δίκτυο Ηλεκτρικής Ενέργειας

By Δημήτριος Καραγκούνης and Dimitrios Karagkounis

Abstract

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η παρουσίαση, προσομοίωση και σύγκριση τεσσάρων τεχνολογιών, ενσύρματου και ασύρματου τύπου, οι οποίες προτείνονται ως λύσεις για τη μετάδοση δεδομένων σε εφαρμογές σύνδεσης ηλεκτρικών οχημάτων με το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Οι τεχνολογίες που αναλύονται και συγκρίνονται είναι οι ATM και MPLS, που είναι ενσύρματου τύπου, και οι WiMAX και UMTS, που αποτελούν τεχνολογίες ασύρματης μετάδοσης δεδομένων. Στο πρώτο μέρος της εργασίας, που απαρτίζεται από τα κεφάλαια 1 έως 5, δίνεται το θεωρητικό υπόβαθρο σχετικά με την τεχνολογία V2G, αλλά και τα βασικά στοιχεία για καθένα από τα τέσσερα πρωτόκολλα επικοινωνίας που εξετάζονται στην μελέτη που διενεργείται σε αυτή την εργασία. Συγκεκριμένα, στο 1ο κεφάλαιο αναλύονται οι τύποι ηλεκτρικών οχημάτων, οι τύποι μπαταριών και τα πρότυπα που ορίζουν τον τρόπο διασύνδεσης των ηλεκτρικών οχημάτων στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας. Εν συνεχεία, στα κεφάλαια 2 έως 5, παρουσιάζονται τα σημαντικότερα στοιχεία που αφορούν τα πρωτόκολλα ATM, MPLS, WiMAX και UMTS αντίστοιχα, ενώ παράλληλα γίνεται αναλυτική περιγραφή της αρχής λειτουργίας και των δομικών μονάδων που απαρτίζουν το τηλεπικοινωνιακό δίκτυο για κάθε ένα από τα παραπάνω πρωτόκολλα. Αφού ολοκληρωθεί η θεωρητική ανάλυση του πρώτου μέρους, ακολουθεί το δεύτερο μέρος, που αποτελείται από τα κεφάλαια 6 και 7. Στο 6ο κεφάλαιο γίνεται παρουσίαση του λογισμικού Riverbed Modeler, το οποίο χρησιμοποιείται για τους σκοπούς τις μελέτης της εργασίας, ενώ στο ίδιο κεφάλαιο περιγράφονται αναλυτικά οι τρεις δυνατοί τρόποι σύνδεσης των προγραμμάτων Riverbed Modeler και Matlab, που καθιστούν δυνατή την παράλληλη προσομοίωση μεταξύ των δύο λογισμικών πακέτων. Ακολούθως, στο 7ο κεφάλαιο, αναλύονται τα δύο σκέλη της μελέτης που πραγματοποιείται στην παρούσα διπλωματική εργασία. Αρχικά, περιγράφεται η διαδικασία σχεδίασης και προσομοίωσης των τοπολογιών που αφορούν τα τέσσερα πρωτόκολλα επικοινωνίας, με τη βοήθεια του Modeler, ενώ παράλληλα παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων για το πρώτο μελετώμενο σκέλος, ενώ γίνεται αντίστοιχη περιγραφή και στο δεύτερο σκέλος της εργασίας, τα αποτελέσματα του οποίου, προκύπτουν από την παράλληλη προσομοίωση των λογισμικών Riverbed Modeler και Matlab. Στο τρίτο και τελευταίο μέρος της εργασίας και συγκεκριμένα στο κεφάλαιο 8, αναφέρονται κάποια γενικά συμπεράσματα, τα οποία προέκυψαν βάσει των αποτελεσμάτων που λήφθηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο και προτείνονται τοπολογίες για τη βελτίωση των αποτελεσμάτων της μελέτης, ενώ το κεφάλαιο κλείνει με επεκτάσεις που μπορούν να απασχολήσουν μελλοντικές μελέτες.The scope of this thesis is to present, simulate and compare four kinds of wired and wireless protocols, which are suggested for data transmission between electric cars connected to the electricity network. The four technologies, analyzed and compared, are ATM and MPLS, which are both wired type and WiMAX and UMTS, both wireless data transmission technologies. The first part of the study, consisted of chapters 1 to 5, explains theoretically the V2G technology, as well as the key elements for each of the four communication protocols examined in the study carried out in this diploma thesis. Particularly, in chapter 1 are analyzed the types of electric vehicles, the battery types and standards which define the interconnection of electric vehicles to the power grid. Then, the major elements concerning ATM, MPLS, WiMAX and UMTS protocols, are presented at units 2 to 5 respectively. There is, also, a detailed description of the principle operation and the structural units constituting the telecommunications network for each of the above protocols. The second part of this thesis consists of chapters 6 and 7. More specific in chapter 6, Riverbed Modeler software is presented and three possible ways of connecting Riverbed Modeler with Matlab, a coupling which enables co-simulation. The 7th chapter, deals with the description of the design and simulation process topologies involving four communication protocols using Riverbed Modeler, while also presents the simulation results of the first leg of the study. A corresponding description is made in the second part of the study, where the co-simulation of Riverbed Modeler and Matlab took place in order to gather energy data while the simulation is carried out. Finally, in chapter 8 general conclusions are referred, emerged by the results of the previous unit. Furthermore, topologies for the study’s results are proposed, whereas recommendations which can be addressed by future studies are made

Topics: Ηλεκτρικά οχήματα, Δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, Παράλληλη προσομοίωση, Πρωτόκολλα επικοινωνίας, Φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων, Vehicle to grid, Riverbed modeler, Matlab, MEX Interface, Co-simulation
Year: 2016
OAI identifier: oai:dspace.lib.ntua.gr:123456789/43441
Provided by: DSpace at NTUA

Suggested articles

Preview


To submit an update or takedown request for this paper, please submit an Update/Correction/Removal Request.