Зарядная инфраструктура электрического транспорта: оценка параметров функционирования зарядных станций в населенных пунктах
Автор: Денисов Илья Владимирович
Журнал: Технико-технологические проблемы сервиса @ttps
Рубрика: Диагностика и ремонт
Статья в выпуске: 2 (72), 2025 года.
Бесплатный доступ
Предложена методика оценки эффективности эксплуатации электрических зарядных станций (ЭЗС). Выполнено моделирование функционирования электрической зарядной станции (ЭЗС) с одним и двумя каналами передачи электрической энергии (ЭЭ) в тяговые батареи электромобилей. В зависимости от интенсивности поступления заявок на зарядный терминал (ЗТ) установлены значения следующих показателей: вероятность отказа в обслуживании при возникновении потребности в услуге, время постановки КТМ с электроприводом на зарядку, а также число занятых зарядных коннекторов. Параметр времени ожидания подключения электромобиля к зарядной станции предложен в качестве критерия оценки функционирования зарядной сети. В результате расчетов получены графические зависимости, позволяющие осуществить проверку ранее установленных значений минимально необходимого количества ЭЗС для конкретного населенного пункта по условию допустимого времени ожидания подключения электромобиля к терминалу продолжительностью не более 20 минут. Применение предлагаемого вероятностного подхода для оценки полученных расчетных значений численного состава парка зарядного оборудования рассмотрено на примере г. Владимира.
Электромобиль, электрические зарядные станции, зарядная инфраструктура, минимально необходимое количество зарядных терминалов, электрический транспорт
Короткий адрес: https://sciup.org/148331323
IDR: 148331323
Текст научной статьи Зарядная инфраструктура электрического транспорта: оценка параметров функционирования зарядных станций в населенных пунктах
Электрификация автомобильного транспорта (АТ), реализуемая в России в соответствии с принятым Правительством Российской Федерации (РФ) «Концепция по развитию производства и использованию электрического автомобильного транспорта в Российской Федерации на период до 2030 года» [9], требует создания зарядной инфраструктуры (ЗИ).
EDN NUCXHI
Наличие электрических зарядных станций (ЭЗС) в населенных пунктах страны, а также на автомобильных дорогах, дает возможность использовать колесные транспортные машины (КТМ) с электрическим приводом по своему функциональному назначению.
В настоящее время численный состав парка зарядного оборудования не позволяет в полной мере и без ограничений эксплуатировать в РФ автотранспортные средства (АТС) с автономными электроагрегатами. Значительная протяженность улично-дорожной сети России и малый запас хода современных электромобилей вследствие небольшой емкости тяговых батарей (ТБАТ) требуют от собственника тщательной проработки предстоящих маршрутов. Если пренебречь разработкой предполагаемой схемы движения КТМ, то риск потерять возможность восстановления необходимого уровня заряда в аккумуляторах батареи электрокара путем передачи в неё электрической энергии (ЭЭ) от ближайшего зарядного терминала (ЗТ) значительно возрастает.
Задача определения оптимального числа ЭЗС в населенных пунктах РФ является в настоящее время актуальной, поскольку доступность зарядного оборудования для собственников, владеющих электрическим транспортом (ЭТ), определяет интенсивность перехода от АТ с традиционными тепловыми энергетическими установками к транспортным машинам с силовыми агрегатами, в которых происходит преобразование ЭЭ в механическую. Расширение существующей зарядной сети за счет монтажа новых терминалов и переоснащение действующих станциями постоянного тока большей мощности способствует стимулированию спроса на КТМ с электроприводом не только среди автолюбителей, но и в транспортных компаниях, выполняющих коммерческие перевозки. Активное развитие ЗИ является одним из главных факторов ускорения процесса электрификации автомобильной техники. Сокращение в эксплуатации АТС, использующих в качестве источника механической энергии двигатели внутреннего сгорания, приводит к значительному снижению валовых выбросов продуктов сгорания углеводородов в атмосферу. Таким образом, решается важная экологическая проблема образования парниковых газов, возникающих вследствие функционирования тепловых энергетических установок.
Развитие сети зарядных станций требует решения некоторых задач, среди которых следует отметить следующие: установление минимального необходимого количества терминалов в населенных пунктах, определение параметров функционирования системы, экономическая оценка эксплуатации зарядного оборудования. Решение первой из перечисленных задач содержится в публикации [3].
В настоящей работе представлены результаты исследования параметров функционирования зарядной сети в случаях изменения входного потока заявок на осуществление сеансов передачи ЭЭ от ЗТ в ТБАТ электромобилей, а также использования станций, допускающих одновременное обслуживание двух машин. Необходимость таких расчетов обусловлена тем, что с ростом в эксплуатации числа КТМ с электроагрегатами спрос на услуги подключения к ЭЗС закономерно возрастет. В условиях активной электрификации автомобильного парка для сокращения времени простоя в ожидании на подключение к терминалу их число потребуется увеличить. Однако расширение парка зарядного оборудования необходимо осуществлять в соответствии с рядом критериев:
-
1. Продолжительность времени простоя в ожидании не должна быть выше определенного заданного контрольного значения, приемлемого для собственников ЭТ.
-
2. Вероятность отказа в обслуживании должна стремиться к нулю.
-
3. Простои каналов обслуживания ЗИ недопустимы, а, следовательно, для каждой модели ЭЗС должен быть установлен минимально необходимый суточный поток заявок для достижения рентабельности функционирования зарядного оборудования.
Постановка задачи исследования
Задачу определения количественного состава парка зарядного оборудования для ЭТ необходимо решать исходя из установления минимально необходимого количества ЭЗС в населенных пунктах РФ и оценки параметров их функционирования. ЗИ целесообразно рассматривать как систему массового обслуживания (СМО) автомобилей, состоящую из терминалов с одним или несколькими каналами передачи ЭЭ в ТБАТ электромобилей [1,5,6,8]. Для ЗТ различной мощности и числа, одновременно функционирующих каналов обслуживания, рассчитываются вероятность отказа в подключении зарядного коннектора к электромобилю и время ожидания заряда аккумуляторов батареи. Полученные значения позволяют сделать вывод о потребности в дополнительном корректировании установленных ранее значений минимально необходимого количества ЭЗС в конкретном населенном пункте страны.
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты расчета минимально необходимого количества ЗТ в конкретном населенном пункте требуют оценки параметров функционирования зарядной сети. ЭЗС должны быть доступны для собственников, эксплуатирующих электрический транспорт, а время ожидания подключения коннектора зарядного оборудования к КТМ приемлемым.
Оценку параметров функционирования ЗИ целесообразно выполнить, моделируя процесс функционирования ЭЗС. Для цели настоящего исследования ЗТ рассматривался как одноканальная СМО с неограниченной очередью (зарядный терминал с одним кабелем подключения) и двухканальная СМО с ожиданием при неограниченном входящем потоке (зарядный терминал, допускающий одновременную зарядку тяговых батарей двух КТМ) [1].
Важными характеристиками СМО будут [6,8]:
-
- интенсивность поступления заявок на ЗТ, возникающих через промежуток времени tm, рав-
- ный периоду времени между зарядками электромобилей, и определяемый с использованием математической зависимости
'-7'..; (1)
-
- интенсивность обслуживания заявок, зависящая от продолжительности t3a p передачи ЭЭ в ТБАТ КТМ с электроприводом, которую можно рассчитать по формуле
*=1/t. p . (2)
Соотношения интенсивностей поступления заявок в систему и их обслуживания представляют через параметр а = Л4 (3)
В таблице 1 представлены расчетные выражения, позволяющие установить параметры функционирования одно- и двухканальных СМО [6,8].
Таблица 1 - Расчетные формулы для определения параметров СМО при моделировании работы зарядных станций [6,8]
Параметр |
Одноканальная СМО с неограниченной очередью |
Двухканальная СМО с ожиданием при неограниченном входящем потоке |
||
1 |
2 |
3 |
||
Вероятность состояния, соответствующего всем свободным каналам обслуживания |
Р 0 = [1 + 2 ак] (4) |
Р о = |
у^+___ а*___ 2 /с! (п-1)!(п-а) . к-0 . |
-1 (5) |
Вероятность состояния, при котором заняты k -каналы |
Рк = ак(1 - а) (6) |
Р к = ^Р 0 ,1<^<п (7) |
||
Вероятность нахождения в системе k -заявок |
Рк = ак(1 - а) (8) |
Рк = ^^тРо, ^ > п (9) п!пл “ |
||
Вероятность состояния, когда все каналы заняты |
Р зан = 1 - Р о (10) |
а п Р зан = z / ЛР0 (11) (п - 1)! (п - а) |
||
Средняя длина очереди |
а2 Lm = (1-а) (12) |
аР,^ L o4 = (13) (п - а) |
||
Среднее число КТМ в системе |
^ сис ОО = (1-а)^^ак (14) к-1 |
п-1 Lcuc = L O4 + п- 2(п- ^)Р к (15) к-0 |
||
Среднее число КТМ, находящихся под обслуживанием |
Lo6 = L cuc -Lo4 (16) |
|||
Среднее число свободных от обслуживания каналов |
W o = 1- ^ зан (17) |
п-1 ЛГ о = 2(п-^)Р к (18) к-0 |
||
Среднее число занятых каналов |
^ зан = L oe /П (19) |
^ зан = п-^ о (20) |
||
Среднее время пребывания КТМ в очереди |
а2 Т> ч = _ (21) Л(1 - а) |
Т змн оч ^(п-а) ( ) |
||
Среднее время нахождения КТМ в СМО |
Т сис = Т оч + t зaр (23) |
Результаты моделирования функционирования рассматриваемых одно- и двухканальных ЭЗС различной мощности при изменяющейся интенсивности поступления заявок на услугу по передаче ЭЭ в ТБАТ ЭТ отражены в виде графических зависимостей, проиллюстрированных ниже.
На рисунке 1 показаны криволинейные зависимости времени ожидания подключения электромобиля к ЗТ от интенсивности поступления заявок при заданном времени обслуживания одноканальной СМО с неограниченной очередью.

Рисунок 1 – Графические зависимости времени ожидания постановки электромобиля на ЭЗС от интенсивности поступления заявок при заданном времени обслуживания одноканальной СМО с неограниченной очередью (времени зарядки ТБАТ ЭТ): 1 - 10 мин.; 2 – 20 мин.; 3- 30 мин.; 4 – 40 мин.; 5 – 50 мин.; 6 – 60 мин.; 7 – 70 мин.; 8 – 80 мин.; 9 – 90 мин.
Из рисунка 1 видно, что ЭЗС Mode 4 мощностью 149 кВт при входном потоке заявок, равном 20 авт/сут. потребует от собственника КТМ не более 25 минут ожидания, чтобы постановить её на зарядку. При этом ЗТ меньшей мощности даже при снижении интенсивности поступления заявок на обслуживание в два раза не позволят подключить зарядный коннектор ЭЗС к электромобилю ранее, чем через 20 минут. Таким образом, для исключения образования очередей вблизи терминалов передачи ЭЭ в ТБАТ ЭТ следует подбирать их мощность в соответствии с фактическим потоком заявок, отдавая предпочтение терминалам типа Mode 4.
Рисунок 2 содержит графические зависимости вероятностей занятого канала ЭЗС от интенсивности поступления заявок при заданном времени обслуживания одноканальной СМО с неограниченной очередью.
Согласно данным рисунка 2, вероятность отказа в обслуживании одноканальной СМО при входном потоке 25 авт/сут. стремиться к единице даже на ЗТ Mode 4 мощностью 149 кВт, т.е.
наблюдается несоответствие высокого спроса возможностям ЗИ. Это свидетельствует о том, что необходимо ограничивать интенсивность поступления заявок на передачу ЭЭ от ЭЗС в ТБАТ КТМ с электроприводом установкой большего числа терминалов. В противном случае невозможно обеспечить удовлетворение высокого спроса в приемлемые для автолюбителей временные интервалы. Вместе с тем, ограничение входного потока заявок необходимо проверять по экономическому критерию, чтобы эксплуатация зарядной сети не носила убыточный характер. Таким образом, перечисленные факторы необходимо учитывать при нормировании допустимой вероятности занятого канала обслуживания для ЭЗС различной мощности.
На рисунке 3 проиллюстрированы кривые зависимостей числа занятых каналов ЗТ от интенсивности поступления заявок при заданном времени обслуживания одноканальной СМО с неограниченной очередью. Кривые рисунка 3 наглядно отображают моменты подключения электромобилей к ЭЗС.

Интенсивность поступления заявок на подключение к ЭЗС, авт./сут.
Рисунок 2 – Графические зависимости вероятностей занятого канала ЭЗС от интенсивности поступления заявок при заданном времени обслуживания одноканальной СМО с неограниченной очере дью (времени зарядки ТБАТ ЭТ): 1 - 10 мин.; 2 – 20 мин.; 3- 30 мин.; 4 – 40 мин.; 5 – 50 мин.; 6 – 60 мин.; 7 – 70 мин.; 8 – 80 мин.; 9 – 90 мин.
9 8

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Интенсивность поступления заявок на подключение к ЭЗС, авт /сут
Рисунок 3 – Графические зависимости числа занятых каналов ЭЗС от интенсивности поступления заявок при заданном времени обслуживания одноканальной СМО с неограниченной очередью (времени зарядки ТБАТ ЭТ): 1 - 10 мин.; 2 – 20 мин.; 3- 30 мин.; 4 – 40 мин.; 5 – 50 мин.; 6 – 60 мин.;
7 – 70 мин.; 8 – 80 мин.; 9 – 90 мин.
Очевидно то, что терминалы, поддерживающие «быструю» зарядку целесообразно устанавливать на автомобильных дорогах или стоянках вблизи крупных торговых и офисно-деловых центров, поскольку это дает возможность уменьшить время зарядки ТБАТ КТМ с электроприводом, а, следовательно, и продолжительность ожидания удовлетворения заявки на обслуживание. ЗТ типа Mode 2 и Mode 3 даже при небольшой интенсивности поступления заявок не способны их удовле- творить в приемлемые для автовладельцев сроки. Поэтому в конструкции «медленных» зарядных станций оправданно предусмотреть несколько каналов обслуживания либо их парк следует увеличивать. В силу того, что время, в течение которого будет осуществлена передача ЭЭ в ТБАТ электро- мобилей посредством ЭЗС малой мощности, велико, установка многоканальных терминалов будет оправдана на парковках в спальных районах городов или местах работы их собственников. В таком случае важен сам факт начала процесса заряда батареи аккумуляторов, а его продолжительность нет, ввиду того что он будет протекать во время отдыха в ночное время или рабочей смены.
Рисунок 4 содержит графические зависимости времени ожидания постановки КТМ с элек- троприводом на зарядку от интенсивности поступления заявок на услугу по передаче ЭЭ в батарею аккумуляторов при заданном времени обслуживания двухканальной СМО с ожиданием при неограниченном входящем потоке.
к
си
CD
О
5 о
§
ф 11 п ГО СО I

Интенсивность поступления заявок на подключение к ЭЗС, авт./сут.
Рисунок 4 – Графические зависимости времени ожидания постановки электромобиля на ЭЗС от интенсивности поступления заявок при заданном времени обслуживания двухканальной СМО с ожиданием при неограниченном входящем потоке (времени зарядки ТБАТ ЭТ): 1 - 10 мин.; 2 – 20 мин.; 330 мин.; 4 – 40 мин.; 5 – 50 мин.; 6 – 60 мин.; 7 – 70 мин.; 8 – 80 мин.; 9 – 90 мин.; 10 – 100 мин.;
11 – 110 мин.; 12 – 120 мин.
На рисунке 4 криволинейные зависимости расположены преимущественно ближе к оси абсцисс по сравнению с графическими данными рисунка 1, что свидетельствует о значительном снижении времени ожидания подключения ЭТ к зарядному коннектору и начала процесса передачи ЭЭ в батарею аккумуляторов у двухканальной ЭЗС. Необходимо отметить, что стоимость строительно-монтажных работ по размещению указанных ЗТ на парковках практически не отличается от одноканальных систем, но при этом позволяет более рационально использовать площадь территории и создает условия беспрепятственного доступа к зарядной инфраструктуре собственникам электромобилей. Учитывая разницу в цене между одно- и двухканальными ЭЗС типа Mode 3, составляющую не более 40%, использование последних снижает первоначальные затраты на создание ЗИ.
На рисунке 5 представлены криволинейные зависимости вероятностей занятых каналов ЗТ от интенсивности поступления заявок на зарядку ТБАТ электромобилей при заданном времени обслуживания двухканальной СМО с ожиданием при неограниченном входящем потоке.
Из рисунка 5 следует, что двухканальные ЗТ мощность в каждом канале 149 кВт и выше имеют вероятность отказа в обслуживании не превышающую Pотк=0,3 даже при интенсивности поступления заявок более 40 электромобилей в сутки.

5 10 15 20 25 30 35 40 45
Интенсивность поступления заявок на подключение к ЭЗС, авт /сут
Рисунок 5 – Графические зависимости вероятностей занятых каналов ЭЗС от интенсивности поступления заявок при заданном времени обслуживания двухканальной СМО с ожиданием при неограниченном входящем потоке (времени зарядки ТБАТ ЭТ): 1 - 10 мин.; 2 – 20 мин.; 3- 30 мин.; 4 – 40 мин.; 5 – 50 мин.; 6 – 60 мин.; 7 – 70 мин.; 8 – 80 мин.; 9 – 90 мин.; 10 – 100 мин.; 11 – 110 мин.;
12 – 120 мин.

Интенсивность поступления заявок на подключение к ЭЗС, авт./сут.
Рисунок 6 – Графические зависимости числа занятых каналов ЭЗС от интенсивности поступления заявок при заданном времени обслуживания двухканальной СМО с ожиданием при неограниченном входящем потоке (времени зарядки ТБАТ ЭТ): 1 - 10 мин.; 2 – 20 мин.; 3- 30 мин.; 4 – 40 мин.; 5 – 50 мин.; 6 – 60 мин.; 7 – 70 мин.; 8 – 80 мин.; 9 – 90 мин.; 10 – 100 мин.; 11 – 110 мин.; 12 – 120 мин.
ЭЗС типа Mode 3 с двумя зарядными коннекторами мощностью 43 кВт, допускающими одновременную передачу ЭЭ в ТБАТ КТМ с электроприводом, позволяют в четыре раза сократить значение вероятности ожидания обслуживания. При этом один канал СМО будет свободен даже при входном потоке, равном 15 электрокаров в сутки.
Многоканальные ЗТ должны стать основой зарядной сети. В настоящее время на рынке зарядного оборудования производители предлагают ЭЗС, функционирующие в двух режимах Mode 4 и Mode 3. При использовании одного коннектора станция работает в режиме «быстрой» зарядки с максимальной паспортной мощностью. В случае одновременной зарядки нескольких КТМ с электроприводом контроллер ЗТ распределяет в равных объемах количество ЭЭ каждому электроприемнику.
На рисунке 6 изображены кривые зависимостей числа занятых каналов зарядной станции от интенсивности поступления заявок на подключение к ней при заданном времени обслуживания двухканальной СМО с ожиданием при неограниченном входящем потоке.
Используя представленные выше результаты моделирования СМО ЗИ ЭТ, выполнена проверка полученных в [3] параметров зарядной сети для г. Владимира. В качестве критерия было определено время ожидания постановки электромобиля на зарядку. В ходе исследований автором выполнен социологический опрос собственников КТМ с электрическим приводом, результаты которого изображены на рисунке 7.

Время ожидания постановки электромобиля на за рядку, мин
Рисунок 7 – Результаты опроса автолюбителей по вопросу о продолжительности ожидания постановки электромобиля на зарядку
(60 респондентов)
Установлено, что 62% респондентов готовы потрать не более 20 мин. в ожидании освобождения ЗТ типа Mode 4.
Из результатов опроса собственников ЭТ и графических зависимостей рисунка 1 следует, что при времени зарядки t3a p =30 мин. и продолжительности ожидания 20 мин. ЭЗС с одним терминалом способна обслужить, т.е. передать ЭЭ в ТБАТ, не более Л д = 18 электромобилям в сутки. Вероятность того, что канал ЗТ будет занят в момент поступления заявки, составит ₽ отк = 66% (см. рисунок 2).
При сокращении времени ожидания подключения КТМ с электроприводом к ЭЗС до 10 мин и сохранении неизменной продолжитель- ность зарядки t3ap батареи аккумуляторов производительность зарядного оборудования позволит обслужить Лд =12 авт./сутки. При этом вероятность нахождения электромобиля около ЗТ с подключенным кабелем уменьшится до ₽отк = 28%.
Учитывая суточный поток заявок, равный для г. Владимира в 2030 г. 252 электромобиля [2,3], при времени ожидания 20 мин. число «быстрых» зарядных станций типа Mode 4 рекомендуется принять в количестве
-
<с = ^ = 251^ 14 сп.ед. (24) Следует заметить, что полученное количество ЭЗС типа Mode 4 охватывает весь поток заявок. Фактически существуют еще ЗТ типа Mode 3, относящиеся к «медленным». В [9] устанавли-
- вается соотношение быстрых и медленных зарядных станций как 40/60. Если принять данную пропорцию, распределив поток заявок между ЭЗС двух типов, то число «быстрых» ЗТ составит
NБ _ 0,4^Ж - 0,4251,96 _ r rt) „
'*ЭЗС = Лд = 18 ~ 5,59 сп.ед. (25)
Таким образом, полученное значение близко к данным таблицы 3 [3].
Если принять допустимое время ожидания равным 10 мин, то число «быстрых» зарядных станций, согласно формуле (24), увеличится до
<С = '. 6 « 20,99 сп. ед., а с учетом процентного соотношения «быстрых» и «медленных» ЗТ, составит
-
<с = ^^Ц196 « 8,39 сп. ед.
Таким образом, рассчитанное в [3] значение минимально необходимого количества ЭЗС Mode 4 мощность 149 кВт удовлетворяет принятому критерию продолжительности ожидания постановки электромобиля на зарядку равному 20 мин. При сокращении указанного параметра до 10 мин, количество ЗТ, относящихся к «быстрым», потребуется увеличить до 8 единиц.
Полученные значения необходимо проверить экономическим критерием, чтобы окончательно принять решение о назначении списочного состава парка зарядного оборудования для конкретного населенного пункта. Результаты экономической оценки функционирования ЭЗС Mode 3 и Mode 4 в составе ЗИ планируется представить в следующей публикации.
В соответствии с графическими зависимостями, представленными на рисунках 4,5 и 6, для ЭЗС типа Mode 3 оправданно увеличивать до двух число зарядных коннекторов, способных осуществлять передачу ЭЭ в ТБАТ одновременно нескольких КТМ с электрическим приводом. Это позволяет сократить вероятность возникновения очереди у зарядного оборудования, что можно проиллюстрировать, рассмотрев простой пример.
При времени зарядки t3ap = 90 мин. и интенсивности потока входящих заявок на зарядку Лд = 5 авт./сут. вероятность отказа в обслуживании ЗТ с двумя коннекторами, допускающими одновременную передачу ЭЭ в батарею аккумуляторов ЭТ, будет составлять PОТК = 0,06 (см. рисунок 5), а время ожидания подключения - Сож = 2,5 мин. (см. рисунок 4). При аналогичных условиях одноканальная ЭЗС мощностью 43 кВт имеет – Pотк = 0,45 (см. рисунок 2) и Сож = 41 мин. (см. рисунок 1). Таким образом, использование зарядного оборудования, допускающего одновремен- ную передачу ЭЭ в ТБАТ двух и более электромобилей, дает возможность более чем в 8 раз уменьшить вероятность появления очереди у терминала. Это создает условия для беспрепятственного доступа собственников электромобилей к ЭЗС.
Рассматриваемый момент очень важен при создании и расширении существующей зарядной сети. При проектировании ЗИ в населенных пунктах его целесообразно учитывать, особенно в микрорайонах крупных городов с развитой промышленностью. Перераспределение КТМ с электрическим приводом от ЭЗС типа Mode 4 к многоканальным ЗТ типа Mode 3, на которых процесс передачи ЭЭ в батарею аккумуляторов будет осуществляться преимущественно в вечернее время и ночные часы, позволит сбалансировать нагрузку на систему электроснабжения, повысив её устойчивость в часы пикового потребления. Такой подход даст возможность в полной мере задействовать существующие резервы активной мощности без существенных капитальных вложений в создание новых точек подключения электроприемников ЗИ.
Заключение
Проектирование ЗИ для возможности беспрепятственной эксплуатации ЭТ следует осуществлять, проводя всесторонние исследования. В таком случае формируемая сеть ЗТ в полной мере способна удовлетворить спрос автолюбителей в конкретном населенном пункте. При этом её производственно-хозяйственная деятельность должна быть безубыточной и приносить ежедневную чистую прибыль от функционирования каждой ЭЗС [7]. В соответствии с указанными критериями количественный состав парка зарядного оборудования должен быть оптимальным. Только при выполнении этого условия можно получить приемлемые для потенциальных инвесторов сроки окупаемости зарядных станций.
В этой связи на первоначальном этапе необходим анализ парка электромобилей в конкретном населенном пункте, в ходе которого устанавливаются: численный состав КТМ, средний запас хода и интенсивность эксплуатации подвижного состава. Полученная информация позволит установить фактический спрос на услуги по передаче ЭЭ в ТБАТ электрокаров от ЭЗС и оценить динамику его изменения в течение недели и времени суток.
На втором этапе рассчитывается минимально необходимое количество ЗТ для конкретного населенного пункта исходя из фактического спроса на услуги по зарядке батареи аккумуляторов электромобилей.
В ходе реализации третьего этапа исследований по разработке стратегии развития ЗИ ЭТ полученные результаты проверяют вероятностным и экономическим критериями.
В настоящей публикации предложен подход к вероятностной оценке полученных результатов. В качестве критерия оценки функционирования зарядной сети предложено время ожидания подключения электромобиля к ЗТ. Согласно результатам опроса, проведенного автором в процессе подготовки настоящей публикации среди автолюбителей г. Владимира, допустимая продолжительность нахождения в очереди у ЭЗС не должна превышать 20 мин.
Выполнена оценка параметров функционирования зарядных станций в населенных пунктах при различной интенсивности поступления заявок на передачу ЭЭ в ТБАТ КТМ с электроприводом. Рассматривая ЗТ различной мощности как СМО с одним и двумя каналами обслуживания, расчетным методом установлены значения следующих показателей: вероятность отказа в обслуживании при возникновении потребности в услуге, время постановки электромобиля на зарядку, а также число занятых зарядных коннекторов. Полученные графические зависимости дают возможность осуществить проверку ранее установленных значений минимально необходимого количества ЭЗС для конкретного населенного пункта по условию допустимого времени ожидания подключения электромобиля к терминалу. Предлагаемый подход к оценке результатов расчета минимально необходимого количества зарядных станций вероятностным критерием рассмотрен на примере г. Владимира.