스마트 시티 환경에서의 지능형 사물인터넷 기반 분산에너지 연계 전기자동차 충전플랫폼 알고리즘 연구
Intelligent IoT based Distributed Energy Charging Platform for Electric Vehicle(EV) in smart city infrastructure
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
탄소중립 달성과 개발도상국의 전력 부족 문제는 미래 에너지 분야의 핵심 과제로 부상하고 있다. 특히 도시의에너지 소비와 교통 부문에서의 탄소 배출은 심각한 환경 문제로 이어지고 있으며, 이를 해결하기 위한 친환경 전력인프라 구축에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제에 대한 대응 방안으로, 탄소중립 실현을 위한 오프그리드(Off-Grid) 기반의 지능형 사물인터넷(IoT) 친환경 미래형 분산 에너지 연계 전기자동차(EV) 충전플랫폼을 제안한다. 오프그리드 시스템은 기존 전력망과 독립적으로 운영되며, 태양광(PV)과 에너지 저장 장치(ESS)를통해 생산된 전력을 자급자족하는 방식이다. 본 연구에서는 이러한 오프그리드 기반의 분산형 충전 인프라를 설계하고, 고정형 모델, 카트리지 기반 이동형 모델, 이동식 버스 충전소형 모델의 세 가지 유형으로 구성하여 도시 인프라 내에너지 및 공유 효율성을 극대화하고자 하였다. 특히, AI 기반 배터리 충전 최적화 시나리오를 통해 충전 최적화 시뮬레이션을 수행하였으며, 전기자동차 수요 예측과 태양광 발전량 공급 예측을 기반으로 충전 일정을 최적화하는 알고리즘을 개발하였다. 본 시스템은 전기차 배터리 충전 최적화 알고리즘뿐 아니라, PV 및 EV 수요 예측 메커니즘을 통해지속 가능한 분산형 에너지 시스템 구축을 촉진함으로써 탄소중립 달성에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
Achieving carbon neutrality and addressing power shortages in developing countries have emerged as key challenges in the future energy sector. Urban energy consumption and transportation-related carbon emissions are causing serious environmental problems, highlighting the urgent need for eco-friendly power infrastructure. This paper proposes an intelligent IoT-based, off-grid, eco-friendly EV charging platform that operates independently through photovoltaic (PV) generation and energy storage systems (ESS). The infrastructure includes three models—fixed, cartridge-based mobile, and mobile bus charging stations—to enhance energy and sharing efficiency in urban areas. An AI-based charging optimization scenario was developed and simulated, with algorithms to optimize charging schedules based on EV demand and PV generation forecasts. This system integrates intelligent charging and forecasting mechanisms while promoting a sustainable distributed energy system, contributing to carbon neutrality.