I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   5 Octo b er   20 25 ,   p p .   4 4 6 5 ~ 4 4 7 6   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 5 . pp 4 4 6 5 - 4 4 7 6           4465       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Desig n of a so la r - po wered e l ectr i v ehicle charg ing  s tatio       E m er s o n Ca ba nzo   M o s qu er a ,   Wa lt er   Na ra nj o   L o urido ,   J a v ier  E du a rdo   M a rt ínez  B a qu er o     En g i n e e r i n g   S c h o o l ,   F a c u l t y   o f   B a s i c   S c i e n c e s a n d   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si d a d   d e   l o s L l a n o s ,   V i l l a v i c e n c i o C o l o m b i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   1 2 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Ma y   2 9 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   J u l 3 ,   2 0 2 5       Th is  m a n u sc rip p re se n ts  t h e   d e sig n   o f   a   so lar - p o we re d   e lec tri c   v e h icle   (EV )   c h a rg in g   sta ti o n   i n   Vil lav ice n c io ,   Co lo m b ia,   a ime d   a t   re d u c in g   r e li a n c e   o n   th e   u ti li t y   g ri d ,   lo we rin g   e n e rg y   c o sts,  a n d   m in imiz in g   e n v i ro n m e n ta l   imp a c t.   Th e   sta ti o n   d e sig n e d   i n teg ra tes   a   p h o t o v o lt a ic  s y ste m   t o   h a rn e ss   re n e wa b le  e n e rg y ,   e n su r in g   a   su sta in a b le   a n d   c o st - e ffe c ti v e   c h a rg i n g   so lu ti o n .   It  a c c o m m o d a tes   b o t h   AC  a n d   DC  fa st  c h a rg in g   o p ti o n to   m e e d iv e rse   v e h icle   re q u irem e n ts.  T h e   d e sig n   c o n si d e rs  a v a il a b le  sp a c e ,   e n e rg y   ge n e ra ti o n   p o ten ti a l ,   a n d   fin a n c i a fe a sib il it y   to   m a x imiz e   e ffici e n c y   a n d   re tu rn   o n   i n v e stm e n t.   tec h n ica a n a ly sis  o b a tt e ry   st o ra g e ,   p o we r   e lec tro n ics ,   a n d   sy ste m   c o n fi g u r a ti o n   is  p ro v id e d ,   a l o n g   wit h   a   c o st - b e n e fi t   a ss e ss m e n t.   S imu latio n   re su lt c o n firm  th e   sta ti o n ' a b il it y   to   d e l iv e sta b le   p o we u n d e v a ry in g   c o n d i ti o n s.  Wi th   a n   e stim a ted   p a y b a c k   p e rio d   o f     2 . 8   y e a rs,  th is  p r o jec d e m o n stra tes   th e   e c o n o m ic  a n d   e n v i ro n m e n ta l   a d v a n tag e o f   so lar - p o we re d   EV   in fra stru c tu re ,   su p p o r ti n g   th e   t ra n siti o n   t o   c lea n   tran sp o rtati o n   in   Co l o m b ia.   K ey w o r d s :   B atter y   s to r ag s y s tem   C h ar g in g   s tatio n   Ph o to v o ltaic  s y s tem   R en ewa b le  en er g y   So lar - p o wer ed   in f r astru ctu r e   Su s tain ab ilit y     T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   J av ier   E d u ar d o   Ma r tin ez   B aq u er o   E n g in ee r in g   Sch o o l,  Facu lty   o f   B asic Scie n ce s   an d   E n g in ee r in g ,   Un iv er s id ad   d L o s   L lan o s   T r an s v er s al  2 5   # 1 3 - 3 4 .   Villav i ce n cio ,   C o lo m b ia   E m ail:  jm ar tin ez @ u n illan o s . ed u . co       1.   I NT RO D UCT I O N   Gr ee n h o u s g as  co n ce n tr atio n s   in   th atm o s p h er ar s t ea d ily   r is in g   d u to   h u m an   ac tiv ities ,   s ig n if ican tly   im p ac tin g   th cli m ate  s y s tem   [ 1 ] [ 3 ] .   Ke y   co n tr ib u to r s   in clu d in d u s tr ial  p r o d u ctio n   p r o c ess es   an d   f u el  c o m b u s tio n ,   wh ic h   g en e r ate  em is s io n s   th at   ac c eler ate  clim ate  ch a n g e.   T h e   wid esp r ea d   u s e   o f   elec tr o n ic  d ev ices  s u ch   as  s m ar tp h o n es,  co m p u ter s ,   an d   telev is io n s   h as  s ig n if ican tly   in cr ea s ed   en er g y   co n s u m p tio n   a n d   ca r b o n   em is s io n s ,   r ep o r tin g   5 3 % r is in   g r ee n h o u s g as e m is s io n s   f r o m   elec tr o n ic  d ev ices   an d   e - waste  b etwe en   2 0 1 4   a n d   2 0 2 0 ,   f u r th er   ac ce ler atin g   g lo b al  war m in g   a n d   its   s ev er en v ir o n m en tal  co n s eq u en ce s   [ 4 ] ,   [ 5 ]   C o m b u s tio n   en g i n v eh icles  ar s ig n if ican s o u r ce   o f   p o llu tio n ,   em itti n g   ca r b o n   d io x id in to   th e   atm o s p h er e   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   Alo n g s i d o th er   h u m a n   ac tiv ities ,   t h ese  em is s io n s   in ten s if y   th g r ee n h o u s ef f ec t,  lead in g   to   r is in g   g lo b al  tem p e r atu r es,  ex tr em wea th er   c o n d itio n s ,   an d   s ev er en v ir o n m e n tal  d eg r ad atio n   [ 8 ] ,   [ 9 ] .   A   s h if to   clea n e r   en e r g y   s o u r ce s   s u ch   as  s o lar ,   win d ,   an d   h y d r o elec tr ic   p o wer   i s   ess en tial.  E q u ally   im p o r tan is   p r o m o tin g   s u s tain ab le  co n s u m p tio n   h ab its ,   s u ch   as  im p r o v in g   e n er g y   ef f ici en cy   an d   r e d u cin g   waste,   to   lo wer   ca r b o n   f o o tp r in ts .   T h d ev elo p m en a n d   wi d esp r ea d   ad o p tio n   o f   ec o - f r ie n d ly   tr an s p o r tatio n   s o lu tio n s ,   in clu d i n g   elec tr ic   v eh icles  an d   im p r o v ed   p u b lic  tr an s it  s y s tem s ,   will  f u r th e r   r ed u ce   em is s io n s .   Go v er n m e n ts ,   in d u s tr ies,  an d   in d iv id u als  m u s p r io r itize  p o licies  th at  ac ce ler ate  clea n   e n er g y   a d o p tio n   an d   in v est  in   ca r b o n - n eu tr al   tech n o lo g ies.  B y   ta k in g   p r o ac tiv s tep s ,   lik en d in g   f o s s il  f u el  s u b s id ies  an d   ex p an d i n g   r en ewa b le  en er g y   g r id s ,   s o ciety   ca n   m itig ate  clim ate  ch an g an d   wo r k   to wa r d   m o r s u s tain ab le  an d   r esil ien t p lan et   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   5 Octo b e r   20 25 :   4 4 6 5 - 4 4 7 6   4466   T h im p ac o f   g r ee n h o u s g a s   em is s io n s   h as  d r iv en   in d u s tr ies  an d   co n s u m er s   to   ad o p i n n o v ativ e   s tr ateg ies  th at  en h an ce   p r o d u ctio n ,   co n s u m p tio n   a n d   waste  m an ag em e n p r o ce s s es.  T h ese  ad v an ce m e n ts   d o   n o o n ly   im p r o v ef f icien cy   b u also   r ed u ce   en v ir o n m e n tal  h ar m   b y   l o wer in g   ca r b o n   f o o t p r in ts .   T o   m itig ate   em is s io n s ,   in d u s tr ies  ar in te g r atin g   c u ttin g - ed g tech n o lo g ies  s u ch   as  ca r b o n   ca p tu r e   s y s tem s   an d   en e r g y - ef f icien tr an s p o r tatio n   s o lu ti o n s .   Fo r   e x am p le,   t h m ar iti m s ec to r   is   tr an s itio n in g   to   clea n er   p r o p u ls io n   m eth o d s ,   in cl u d in g   liq u e f ied   n atu r al  g as  ( L NG)   an d   elec tr ic - p o wer ed   s h ip s ,   wh ich   s ig n if ic an tly   d ec r ea s e   C O₂   an d   s u lf u r   em is s io n s .   Su ch   i n n o v atio n s   p lay   a   cr u cial  r o le  i n   r ed u cin g   t h en v ir o n m en tal  im p ac o f   in d u s tr ial  ac tiv ities   an d   p r o m o tin g   s u s tain ab le  d ev el o p m en [ 1 2 ] [ 1 4 ] .   T r an s p o r tatio n   ac co u n ts   f o r   o v er   2 5 o f   g lo b al  ca r b o n   d io x id ( C O 2 )   em is s io n s   f r o m   in ter n al  co m b u s tio n   e n g in e   v eh icles   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] .   As  tech n o lo g ical   ad v an ce m en ts ,   elec tr ic  v e h i cle  ( E V)   ad o p tio n   co n tin u es  to   r is e.   T o   s u p p o r t   th is   s h if t,  g lo b al   r esear ch   e f f o r ts   ar f o cu s ed   o n   a d v an ci n g   elec tr ic  v e h icles,  b atter y   tech n o lo g ies,  an d   r e n e wab le  en er g y   s o u r ce s   f o r   ch a r g in g   in f r astru ctu r e.   T o   ac ce le r ate  th is   tr an s itio n ,   wo r ld wid elec tr if icatio n   ef f o r ts   m u s r ep lace   th e n tire   f lee o f   i n ter n al  c o m b u s tio n   en g in v eh icles  ( I C E Vs)  with   elec tr ic  alter n ativ es.   Giv en   th eir   lo wer   em is s io n s ,   elec tr ic  v eh icles  p lay   k ey   r o le  in   r ed u cin g   t h g lo b al  ca r b o n   f o o tp r in t   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   " I n   J u n e,   C o lo m b ia' s   Sin g le  N atio n al  T r af f ic  R eg is tr y   ( R UNT )   r ep o r ted   8 , 2 9 9   elec tr ic  v eh icles,  an   in cr ea s o f   1 , 8 9 1   u n its   in   ju s s ix   m o n th s .   T h is   tr en d   h ig h lig h ts   th g r o win g   ad o p tio n   o f   E tech n o l o g y   [ 1 9 ] Acc o r d i n g   to   Fig u r e   1 ,   ap p r o x im ately   3 0 o f   E in   C o lo m b ia   ar e   au t o m o b iles ,   m a k in g   th p r in cip al  cu s to m er s   f o r   th d esig n   o f   th elec tr ic  s tat io n .   Data   f r o m   th Min is tr y   o f   T r an s p o r tatio n   s h o ws  th at  9 5 o f   th co u n tr y ' s   elec t r ic  v eh icles  ar co n ce n tr ated   i n   f iv r eg io n s ,   with   B o g o tá  DC   alo n ac co u n tin g   f o r   4 7 %,  as sh o wn   in   Fig u r 2 .             Fig u r 1 .   C lass if icatio n   o f   ele ctr ic  v eh icles b y   ty p in   C o lo m b ia  [ 1 9 ]     Fig u r 2 .   Geo g r ap h ic  d is tr ib u t io n   o f   elec tr ic  v eh icles in   C o lo m b ia  [ 1 9 ]       C o lo m b ia  d o es  n o h a v en o u g h   ch ar g in g   s tatio n s   to   co v er   cu r r en o r   f u tu r d em an d .   T h co u n tr y   h as o n ly   1 7 3   s tatio n s ,   with   3 8   in   B o g o tá  DC   an d   2 3   in   Me d e llín   [ 2 0 ] .   Ma n y   cities an d   m u n icip alities   lack   an y   ch ar g in g   in f r astru ct u r e,   m a k i n g   E ad o p tio n   d if f ic u lt.  T o   s o lv th is ,   n ew  f ast  an d   co s t - ef f icien ch ar g in g   s tatio n s   m u s t b b u ilt.  L aw  1 9 6 4   o f   2 0 1 9   r e q u ir es m u n icip al ities ,   ex ce p t Bu en av en tu r an d   T u m ac o ,   to   in s tall  at  least  f iv f a s t - ch ar g in g   s tatio n s   with in   th r ee   y ea r s   o f   th law’ s   en ac tm en t.  I also   a ll o ws  p u b lic - p r iv ate   p ar tn er s h ip s   to   f u n d   an d   b u ild   th is   in f r astru ctu r [ 2 1 ] .   E x p a n d in g   c h ar g i n g   s tatio n s   is   n o ju s n ec ess ar y ,   it  is   leg ally   r eq u ir e d .   Villav icen cio   was  s elec ted   f o r   th is   s tu d y   b ec au s it  is   an   i n ter m ed iate  city ,   r eg ar d in g   p o p u latio n ,   with   o n ly   o n c h ar g in g   s tatio n .   T o   co m p ly   with   L aw   1 9 6 4 ,   th city   m u s ac co m m o d ate  f r o m   2 0   to   5 0   E Vs,  m ea n in g   m u ltip le  n ew  s tatio n s   ar n ee d ed .   W ith   E n u m b er s   ex p ec ted   to   r is d u t o   th g lo b al  en e r g y   tr an s itio n ,   th d em an d   f o r   ch a r g in g   s tatio n s   will  o n ly   g r o w.   T h co s o f   elec tr icity   in   Vil l av icen cio   d ep en d s   o n   co n t r ac ted   lo ad ,   n o u s ag h o u r s   o r   s u p p ly   v o ltag e   [ 2 2 ] .   s o lar - p o wer ed   c h ar g in g   s tatio n   ca n   lo wer   c o s ts   b y   r ed u cin g   g r id   d ep e n d en c y .   Me ta  E lectr if icatio n   C o m p a n y   ( E MSA) ,   th e   r eg i o n al  e n e r g y   p r o v id er ,   s ets  p r icin g   f o r   f ea s ib ilit y   s tu d ies,  tr an s f o r m er s ,   an d   o th e r   n ec ess ar y   eq u i p m en t,   all  o f   w h ich   m u s b e   co n s id er e d   wh en   d esig n in g   th s tatio n .   T h ar ticle  is   s tr u ctu r ed   in   f o u r   s ec tio n s ,   th f ir s s ec tio n   ( in tr o d u ctio n )   d escr ib es  th s tate  o f   th ar t.   T h s ec o n d   s ec tio n   p r esen ts   th m eth o d s   a n d   m ater ials   u s ed .   T h th i r d   s ec tio n   an aly s es  th e   r esu lts   an d   f in ally   th f o u r t h   s ec tio n   p r esen ts   th co n clu s io n s   r ea ch ed .   T h is   ex p lo r atio n   p r o jects  r elev an t o   f u tu r r esear ch   in   ea ch   ar in v o lv ed .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Desig n   o f a   s o la r - p o w ered   elec tr ic  ve h icle  ch a r g in g   s ta tio n   ( E mers o n   C a b a n z o   Mo s q u era )   4467   2.   M E T H O   T o   d esig n   th elec tr ic   s tatio n   [ 2 3 ] [ 2 5 ] ,   th f i v m o s wid ely   s o ld   elec tr ic  v eh icles  in   t h co u n tr y   wer s elec ted ,   as  s h o wn   in   T ab le  1 .   T h is   tab le  h ig h lig h ts   k ey   ch ar ac ter is tics   s u ch   as  en er g y   co n s u m p tio n ,   d r iv in g   r an g e,   a n d   c h ar g in g   r eq u ir em en ts .   Fo r   th e   d esig n   o f   th e   elec tr ic  s tatio n ,   t h ch ar ac ter is tics   o f   th elec tr ic  v eh icles  to   wh ich   th ch ar g in g   s er v ice  will  b p r o v id ed   m u s b co n s id er ed .   I n   th is   ca s e,   th d esig n   will  b b ased   o n   th p r ev io u s l y   m en tio n ed   v e h icles   [ 2 6 ] ,   [ 2 7 ] .   T h is   in clu d es  s elec tin g   th ap p r o p r iate  b atter y   s y s tem ,   p h o to v o ltaic  p a n els,  i n v er ter ,   m ax im u m   p o wer   p o i n tr ac k in g   ( MPPT)   co n tr o ller s ,   ca b les,  an d   o th e r   ess en tial  co m p o n en ts .   T h s t atio n ' s   ca p ac ity   an d   p ea k   p o wer   o u tp u m u s b d eter m in ed   b ased   o n   th ese  v eh icle  s p ec if icatio n s   [ 2 8 ] ,   [ 2 9 ] .       T ab le  1 .   E lectr ic  v eh icle  s p ec if icatio n s   V e h i c l e   B a t t e r y   A u t o n o m y   ( K m)   Ty p e   o f   l o a d   P o w e r   C h a r g i n g   t i m e   ( h o u r s)   R EN A U LT  TWI ZY   60   V   8   k W h   80   1 1 0   V A C   ---   6   R EN A U LT  ZO E - T EC H   4 0 0   V   52   k W h   3 7 7   DC   50   kW   1 . 0 5   1 1 0   V A C   22   kW   2 . 1 5   1 1 0   V A C   11   kW   4 . 3   1 1 0   V A C   3 . 7   kW   1 4 . 5 8   A U TEC O   D O N G F EN G   R I C H   6 EV   3 8 5   V   6 7   k W h   4 0 0   ( r e g e n e r a t i v e   b r a k i n g )   2 0 0   V A C   6 . 6   kW   8   t o   1 0   B Y D   i   D O LPH I N   4 4 . 9   k W h   4 0 0   DC   50   kW   1   AC   5 . 6   kW   8   B Y D   TA N G   EV   6 4 0   8 6 . 4   k W h   5 0 0   AC   5 . 6   kW   1 5 . 3   DC   1 1 0   kW   1 . 2       T h f ir s s tep   in   th d esig n   p r o ce s s   is   to   d eter m in th n u m b er   o f   ch a r g in g   p o in ts   n ee d ed   to   s er v e   m u ltip le  v eh icles  s im u ltan e o u s ly   [ 3 0 ] .   I n   th is   ca s e,   t h s tatio n   will  in clu d e   s ix   f ast - ch ar g in g   p o in ts   ( DC   v o ltag e)   an d   two   s lo w - ch ar g in g   p o in ts   ( AC   v o ltag e)   [ 3 1 ] ,   [ 3 2 ] .   T h s ec o n d   s tep   is   d ef in in g   th p o wer   ca p ac ity   f o r   ea c h   ch a r g er .   Sin ce   R en au lt  T wizy   d o es  n o s p ec if y   its   ch ar g in g   p o wer   in   th d atash ee t,  a n   esti m atio n   was  m ad b ased   o n   s im ilar   AC - ch ar g ed   v eh icles.  Usi n g   p o wer - tim in ter p o latio n ,   T wizy ' s   ch ar g in g   p o wer   is   ca lcu lated   a t 6 . 9 3   k W .   T h to tal  p o wer   r eq u i r em en t   o f   th ch ar g in g   s tatio n   is   th en   estab lis h ed .   Ass u m in g   p ea k   d em an d   o f   1 1 0   k W   p er   v e h icle ,   th s tatio n   m u s s u p p ly   to tal  o f   6 6 0   k W   wh en   all  ch ar g er s   ar e   i n   u s e.   I n   ca s o f   a   p o wer   f ailu r e,   th e   d esig n   en s u r es  th at  h alf   o f   th p ea k   p o wer   ( 3 3 0   k W )   is   d eliv er ed   f r o m   b ac k u p   b atter y   s to r ag e.   T o   ac co m m o d ate   th e   B YD  T an g ,   wh ich   r e q u ir es  1 1 0   k W ,   t h v e h icle' s   8 6 , 4   k W h   b atter y   ca p ac ity   is   m u ltip lied   b y   s ix   to   d eter m in th to tal  p o wer   r eq u ir em en t   wh en   all  v eh icles  ar ch ar g in g   s im u ltan eo u s ly ,   r esu ltin g   in   5 1 8 . 4   k W h .   B ased   o n   th is   en er g y   d em a n d ,   th e   UU  1 2 - 2 0 0   b atter y   was  s elec ted ,   as  d etailed   in   T ab le  2 .   T h t o tal  n u m b er   o f   b atter ies  n ee d ed   is   ca lcu lated   b y   d i v id in g   h alf   o f   th to tal  p o wer   d em a n d   b y   t h ca p ac ity   o f   ea c h   s elec ted   b atte r y   ( 2 , 5 6   k W h ) as sh o wn   in   ( 1 ) .        = 101 . 25   100       ( 1 )       T ab le  2 .   B atter y   ch a r ac ter is tics   C h a r a c t e r i s t i c   V a l u e   S t a n d a r d   c a p a c i t y   2 0 0   A h / 1 2 . 8   V   S o l a r   p a n e l   c h a r g i n g   v o l t a g e   22   V   M a x i m u m   o p e r a t i n g   c u r r e n t   1 0 0   A   S t o r a g e   c a p a c i t y   2 . 5 6   k W h       B ased   o n   eq u atio n   ( 1 ) ,   1 0 0   b a tter ies  ar r eq u ir e d   to   s u p p ly   h alf   o f   th to tal  c h ar g i n g   d em an d   f o r   s ix   B YD  T an g   v eh icles.  T h n u m b er   o f   b atter ies  in   s er ies  i s   d et er m in ed   b y   d i v id in g   th v e h icle's  b atter y   v o ltag e   b y   th e   v o ltag o f   t h s elec ted   b atter y ,   wh ile  t h n u m b e r   o f   b atter ies  in   p a r allel  is   ca lcu lat ed   b y   d iv id in g   th e   to tal  r eq u ir ed   cu r r en b y   th r ated   cu r r en o f   s in g le  b atter y .   Acc o r d in g   to   ( 2 )   an d   ( 3 ) ,   th f in al   b atter y   co n f ig u r atio n   is   5 0 S2 P,  en s u r i n g   to tal  o u tp u t o f   6 4 0   V,   wh ich   m ee ts   th ch ar g in g   r eq u ir e m en ts   f o r   th B YD   T an g .              = 50   ( 2 )             = 2   ( 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   5 Octo b e r   20 25 :   4 4 6 5 - 4 4 7 6   4468   On   th o t h er   h an d ,   g iv e n   an   esti m ated   ar ea   o f   1 , 2 0 0   m ²   f o r   th elec tr ic  s tatio n ,   th n u m b er   o f   MO NOC R YSTA L L I NE   J MP V - T 7 /6 6   ( 7 0 5 7 1 5 W )   p h o to v o ltaic  p an els  th at  ca n   b in s talled   to   ch ar g th e   b atter ies  is   d eter m in e d   b ased   o n   th e   tech n ical  s p ec if icatio n s   o u tlin e d   in   T ab le   3 .   T o   d eter m in th e   n u m b er   o f   p h o to v o ltaic  p a n els  th at  ca n   b in s talled   in   t h elec tr ic   s tatio n ,   t h ar ea   o cc u p ied   b y   a   s in g le  p a n el  m u s b e   ca lcu lated   u s in g   its   d im en s io n s   ( L en g th   ×  W id th ) .   T h p a n el ' s   ar ea   is   p r o v id ed   in   ( 4 ) .     = 3 . 106   2       ( 4 )       T ab le  3 .   T ec h n ical  ch ar ac ter is tics   o f   p h o to v o ltaic  p an els   C h a r a c t e r i s t i c   V a l u e   P e a k   P o w e r   7 1 5     O p e n   c i r c u i t   v o l t a g e   4 7 . 2 4   V D C   S h o r t   c i r c u i t   c u r r e n t   1 9 . 2 5   A   Ef f i c i e n c y   2 3 . 0 2 %   W e i g h t   3 3 . 4   Kg   D i me n si o n s   ( 2 3 8 4   ×   1 3 0 3   ×   3 5 )   mm       Ph o to v o ltaic  p a n els  will  b in s talled   o n   th r o o f   o f   th waitin g   ar ea   o f   th elec tr ic  s tatio n ,   as  well  as  o n   th p r o tectiv r o o f i n g   o f   ea ch   elec tr ic  v eh icle  ch ar g in g   s tatio n ,   co v er i n g   an   esti m ated   a r ea   o f   8 0 0   m ².   T h e   to tal  n u m b e r   o f   p a n els  th at  c an   b i n s talled   is   d eter m in ed   b y   d i v id in g   th av ailab le   in s tallatio n   ar ea   b y   th e   ar ea   o cc u p ied   b y   s in g le  p an el,   as  s h o wn   in   ( 5 ) .   B ased   o n   th n u m b e r   o f   in s talled   p an els,  th m ax im u m   p o wer   o u tp u t f o r   th elec tr ic  s tatio n   is   ca lcu lated   u s in g   ( 6 ) ,   g ettin g   184 . 47    .        = 257 . 5   258         ( 5 )       =    Pa n e l   pe a k   pow e r         ( 6 )     T ak in g   in to   ac c o u n th d ata  o b tain ed   f r o m   th s elec ted   b a tter y ,   th MPPT  SR - M C 4 8 1 0 0 N2 5   will  b u s ed   wh ic h   h as  th e   f o llo win g   ch ar ac ter is tics   s h o wn   i n   T ab le  4 .   T o   m a x im ize  th e   v o ltag a n d   cu r r e n t   av ailab le  f o r   ch ar g in g   th b a tter ies  wh ile  s tay in g   with in   th MPPT  lim its ,   th p an el  d is tr ib u tio n   m u s b ca r ef u lly   d esig n e d .   E q u atio n   ( 7 )   is   u s ed   to   d ete r m in th n u m b er   o f   p an els co n n ec ted   in   s er ies.       T ab le  4 .   T ec h n ical  ch ar ac ter is tics   o f   b atter y     C h a r a c t e r i s t i c   V a l u e   M a x i m u m   i n p u t   v o l t a g e   o f   t h e   p a n e l s   2 5 0   V   C h a r g e   c u r r e n t   1 0 0   A   S y st e v o l t a g e   1 2   V / 2 4   V / 3 6   V / 4 8   V                   = m ax i m um   i n p ut   v o l t ag e p an el s   o p en   cir cu i t   v o l t ag e =   5 . 29         ( 7 )     W ith   th r esu lt  o b tain e d   in   ( 6 ) ,   th v o ltag g en er ated   with   th co n n ec tio n   o f   th e   p a n els  in   s er ies  will   b ca lcu lated   as sh o wn   in   ( 8 ) .   Vo ltag o f   th p an els co n n ec t ed   in   s er ies wi ll n o t e x ce ed   th m ax im u m   v o ltag e   s u p p o r ted   b y   th MPPT.   T h e   n u m b er   o f   p a n els  in   p ar allel  is   d ef in ed   as  s h o wn   in   ( 9 )   an d   cu r r e n o f   th e   p ar allel  co n n ec tio n   is   9 6 . 2 5   A.           = 236 . 2      ( 8 )             = m ax i m um   l o ad   cu r r e n t s ho r t   cir cu i t   cu r r en t   of   t he   p an el = 5 . 1         ( 9 )     Acc o r d in g   to   ca lcu lated   c u r r e n t,  th am p er ag o f   th p an els   co n n ec ted   in   p a r allel  r em ain s   with in   th m ax im u m   cu r r en lim it  s u p p o r ted   b y   th MPPT.   C o n s id er in g   th MPPT  s p ec if icatio n s   an d   th n u m b e r   o f   p h o to v o ltaic  p an els,  o n MP PT  will  b in s talled   f o r   ea c h   5 S5 ar r ay ,   r eq u ir in g   to ta o f   1 0   MPPTs  to   co n n ec 2 5 0   p h o to v o ltaic  p a n els.  Ad d itio n ally ,   an   ex tr M PP T   is   n ee d ed   f o r   5 S2 ar r an g em en to   en s u r e   th at  th v o ltag g en er ate d   b y   th s er ies - co n n ec ted   p an el s   r em ain s   co n s is ten wi th   o th er   co n f i g u r atio n s ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Desig n   o f a   s o la r - p o w ered   elec tr ic  ve h icle  ch a r g in g   s ta tio n   ( E mers o n   C a b a n z o   Mo s q u era )   4469   p r ev en tin g   cir cu latin g   cu r r e n t s .   As  r esu lt,  two   ad d itio n al  s o lar   p an els  will  b in s talled ,   in cr ea s in g   th to tal   to   2 6 0   p an els.  T h is   ad ju s tm en t   r eq u ir es a   r ec alc u latio n   o f   th e   in s tallatio n   ar ea ,   as sh o wn   in   ( 1 0 ) .       = 807 . 56   2   ( 1 0 )     C o n s id er in g   th e   p h o to v o ltaic  p an els'   s p ec if icatio n s ,   th p r o t ec tio n   d i o d e   ag ain s cir c u latin g   cu r r en ts   an d   th e   ca b le   g au g f o r   co n n e ctin g   th e   p h o to v o ltaic   p an els  t o   th e   MPPT  m u s b e   ca r ef u lly   s elec ted   to   e n s u r s y s tem   ef f icien cy   an d   s af ety .   Acc o r d in g   to   th e   p h o to v o ltaic  p an el  s p ec if icatio n s ,   th e   V S - SD4 0 3 C 0 8 S1 0 C   d io d is   ch o s en   f o r   p r o tectio n   ag ain s cir cu latin g   cu r r en ts .   T h is   d io d h as  r ev er s v o ltag ( R V)   o f   8 0 0   an d   f o r war d   c u r r e n t ( I F)  o f   4 3 0   A,   m ak i n g   it su itab le  f o r   th p h o to v o ltaic  s y s tem .   T h co n d u cto r   ca b le  u s ed   to   in ter co n n ec t   th p h o to v o ltaic   p an els  with   t h MPPT  an d   t h 5 0 S2 b atter y   ar r ay   m u s t b ca p ab le  o f   h an d lin g   th s y s tem s   m ax im u m   cu r r e n t.  No .   2   T HHN/T HW 9 0 °C   ca b le   is   s elec ted ,   wh ich   ca n   ca r r y   u p   to   1 3 0   A.   T h is   ca b le  s elec tio n   in clu d es  3 0 o v er s izin g   m ar g in ,   p r ev en tin g   ex ce s s iv h ea d is s ip atio n .   A d d itio n ally ,   t h ca b le' s   d iam eter   an d   weig h ( Kg /k m )   ar e   with in   ac ce p tab le   lim its ,   co n s id er in g   th at  th t o tal  co n n ec tio n   len g th   with in   th elec tr ic  s tatio n   d o es n o t e x ce ed   1 0 0   m eter s .   T h th r ee - p h ase   tr an s f o r m er   s elec tio n   is   d ete r m in ed   b y   th to tal  p o wer   d em a n d   o f   t h b atter y   s y s tem ,   as  th is   r ep r esen ts   th e   p ea k   p o wer   r eq u ir ed   f o r   ch a r g in g   elec tr ic  v eh icles.  A   1 , 0 0 0   k VA,   1 3 , 2 0 0   th r ee - p h ase  tr a n s f o r m e r   is   s elec ted   to   m a n ag a p p r o x im ate ly   8 0 0   k W ,   p r o v id i n g   a   2 0 %   p o wer   o v er s izin g   m ar g in   to   en h an ce   r eliab ilit y .   T h tr an s f o r m e r ' s   am p er ag m u s b ca lcu lated   to   d ef i n th ap p r o p r iate   co n d u ct o r   g a u g e,   as o u tlin ed   i n   ( 1 1 ) .      =   1 , 000        1 , 000 1 . 73     13 , 2 0 0   = 43 . 79           ( 1 1 )     Acc o r d in g   t o   ( 1 0 )   it  is   d ef in e d   th at  th co n d u cto r   m u s b ca p ab le  o f   c o n d u ctin g   4 4   A,   f o r   wh ich   th e   No .   6   g au g o f   t h T HHN/T HW 9 0   °C   ca b le  is   ca p ab le  o f   co n d u ctin g ,   ca u s in g   a n   o v e r s izin g   o f   6 0 %,  wh ich   en s u r es  th at  it  wil n o d is s ip ate  ex ce s s   h ea t,  wh ich   wo u ld   g en er ate  lo s s es.  Fo r   th r ec ti f icatio n   o f   th AC   v o ltag th at  is   g en er ated   f r o m   th tr an s f o r m e r ,   th NT E 6 0 3 0   d io d will  b u s ed ,   it  is   VR R M= 3 0 0   V,   R V= 2 4 0 an d   I F=6 0 A.   T h B UC K - B OO ST  cir cu it  will  b in   ch a r g o f   r eg u latin g   th v o ltag at   th o u tp u t   o f   th 5 0 S2 P   b atter y   ar r a y   th at  will  ch ar g e   elec tr ic  v eh icles;  th cir cu it  is   m ad u p   o f   a n   in d u cto r ,   a   ca p ac ito r ,   d io d e,   an d   two   I GB T s it  also   h as  clo s ed - lo o p   co n tr o f o r   th g en er a tio n   o f   t h PW to war d s   th I GB T s .   I n   o r d e r   to   d ef in th e   v alu es  o f   t h co m p o n en ts ,   t h d u ty   c y cle  o f   th DC /DC   co n v er ter   m u s b ca lcu lated ,   wh ich   is   ca lcu lated   b y   d iv id i n g   t h o u t p u v o ltag o f   th e   co n v er ter   a n d   th e   s u m   o f   th e   o u tp u v o lt ag b y   th e   v o ltag th at  will p r o v id th b atter y   ar r ay   ( 0 . 7 5   to   0 . 8 6   V) ,   s in ce   clo s ed - lo o p   co n tr o l w ill b ca r r ied   o u t,  th Du ty   C y cle  v alu will  v ar y   as  r eq u i r ed   b y   th s y s tem .   T h s elec ted   I GB T   is   th I XYK1 4 0 N9 0 C 3   h as  Vec s =9 0 0   an d   I c= 1 4 0   A.   T h s elec tio n   o f   th ca p ac ito r   is   b ased   o n   t h ca lcu latio n   o f   th r esis tan ce   p r o d u ce d   b y   t h v eh icle  th at  will  b c h ar g e d   ( B YD  T ANG) ,   wh o s ap p r o x im ate  v a lu is   2 . 7   Ω ;   th is   r esis tan ce   v a lu is   m u ltip lied   b y   th d if f e r en ce   o f   1   a n d   t h D u ty   C y cle  an d   th e n   d i v id ed   b y   two   tim es  th e   wo r k in g   f r eq u en cy   o f   th PW ( 1 0 , 0 0 0   Hz) ,   s o   th v alu th at  th ca p ac ito r   m u s h av b ee n   2 . 6 4 6   µF.   T h E C W - FG 8 0 2 7 5 J   ca p ac ito r   is     0 . 2 7   µF  an d   Vd c= 8 0 0   V.   T h s elec tio n   o f   th i n d u cto r   is   ca lcu lated   th r o u g h   th d i v is io n   b etwe en   th d u ty   cy cl an d   th e   m u ltip licatio n   o f   th r esis tan ce   o f   th v eh icle  b y   th f r eq u e n cy   an d   th p er ce n tag o f   to l er an ce   ( 1 %),   s o   th e   v alu th at  th in d u cto r   m u s t h av b ee n   3 . 1 8   µH .   I n d u cto r   N R 3 0 1 0 T 3 R 3 is   3 . 5   µH   a n d   I d m ax =9 4 0   A.   T h e   s elec ted   DC /DC   co n v er ter   to   r eg u late  th v o ltag th tr an s f o r m er   r ec tific atio n   p r o v id es   is   th M W 1 0 0 0 - DD1 5 - P,  wh ich   h as th c h ar ac ter is tics   s h o wn   in   T ab le  5 .       T ab le  5 .   DC /DC   co n v er ter   ch a r ac ter is tics   C h a r a c t e r i s t i c   V a l u e   V i n   60     145   VDC   V o u t   1 2 0     2 4 0   VAC   F r e q u e n c y   50     60   Hz       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   Fig u r 3   s h o ws  th cir c u it  d iag r am   d esig n ed   f o r   th el ec tr ic  s tatio n ,   wh ich   i n co r p o r ates   th p r ev io u s ly   p h o to v o ltaic   p an el   ar r an g em e n ts .   T o   p r e v en cir c u latin g   cu r r en ts ,   a   s er ies  d io d e   is   p lace d   b etwe en   s tr in g s   in   p ar allel,   as  d ep icted   in   Fig u r 4 .   Als o ,   th b atter y   ar r an g em e n is   co n n ec ted   to   a   DC /D C   co n v er ter ,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   5 Octo b e r   20 25 :   4 4 6 5 - 4 4 7 6   4470   wh ich   r eg u lates  th DC   ch a r g in g   v o ltag es  f o r   d i f f er en t   v eh i cles.  Ad d itio n ally ,   t h tr a n s f o r m er   c o n n ec ted   to   th d is tr ib u ter   elec tr ical  n etwo r k   ( E MSA)   u n d er g o es  r ec tific atio n   u s in g   d io d p e r   p h ase .   Af ter   r ec tific atio n ,   th o u tp u is   f e d   in to   DC /DC   co n v er ter   th at  r e g u lates  th b atter y   ch ar g in g   v o ltag e.   W h e n   f u ll  p o wer   is   n o t   b ein g   u s ed   f o r   v eh icle  ch a r g in g ,   th e   5 0 S2 b atter y   s y s te m   s to r es  ex ce s s   en er g y .   Fu r th er m o r e ,   s ec o n d   co n n ec tio n   f r o m   th DC /DC   co n v er ter   is   lin k ed   to   an   in v er ter ,   s u p p l y in g   p o wer   to   th e   two   AC   ch ar g in g   p o in ts .           Fig u r 3 .   E lectr ic  s tatio n   cir c u it d iag r am           Fig u r 4 .   5 S5 P sy s tem   o f   p h o t o v o ltaic  p an els   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Desig n   o f a   s o la r - p o w ered   elec tr ic  ve h icle  ch a r g in g   s ta tio n   ( E mers o n   C a b a n z o   Mo s q u era )   4471   Fig u r 5   s h o ws  th e   cir cu it   d es ig n ed   f o r   th e   B UC K - B O OST  ty p DC /DC   co n v er ter ,   f r o m   wh ich   th ch ar g in g   o f   elec tr ic  v eh icles  will  b ca r r ied   o u t) .   T h r ea s o n   wh y   th co n v er ter   h as  two   I GB T s   is   th at   th o u tp u v o ltag o f   th c o n v er t er   is   n o n - in v er tin g   an d   T ab le  6   estab lis h es  th co s an d   q u a n tity   o f   eq u ip m e n t   an d   co m p o n e n ts   n ec ess ar y   f o r   th d esig n   o f   th c h ar g in g   s tatio n .           Fig u r 5 .   DC /DC   co n v er ter   f o r   v eh icle  ch a r g in g   f r o m   th b a tter y   p ac k       T ab le  6 .   E q u ip m e n t a n d   c o m p o n en t c o s ts   f o r   t h p o we r   s tatio n   M a t e r i a l   U n i t   C o s t   ( C O P )   A mo u n t   ( C O P )   To t a l   C o st   ( C O P )   12   V   2 0 0 A h   l i t h i u b a t t e r y   2 ´ 4 6 0 , 0 0 0   1 0 0   2 4 6 ´ 0 0 0 , 0 0 0   JM P V - T7 / 6 6 - 7 0 5 - 7 1 5 ®  M o n o c r y st a l l i n e   S o l a r   P a n e l   9 2 8 , 6 6 4   2 6 0   2 4 1 ´ 4 5 2 , 6 4 5   M P P M C 4 8 1 0 0 N 2 5   2 ´ 6 3 9 , 1 3 0   11   2 9 ´ 0 3 0 , 4 3 0   D i o d e   V S - S D 4 0 3 C 0 8 S 1 0 C   3 2 1 , 8 9 3   12   3 ´ 8 6 2 , 7 1 6   I n su l a t e d   C o p p e r   W i r e   N o   6   A W G   T H H N   C o l o r   B l a c k   M e t e r   9 , 7 0 0   1 , 0 0 0   9 ´ 7 0 0 , 0 0 0   I n su l a t e d   C o p p e r   W i r e   N o   2   A W G   T H H N   C o l o r   B l a c k   M e t e r   2 3 , 4 0 0   1 , 0 0 0   2 3 ´ 4 0 0 , 0 0 0   A B B   t r a n sf o r mer   1 3 2 0 0   V   1 0 0 0   K V A   2 0 7 ´ 7 7 3 , 9 9 5   1   2 0 7 ´ 7 7 3 , 9 9 5   D i o d e   N TE6 0 3 0   7 4 , 5 6 2   3   2 2 3 , 6 8 6   C a p a c i t o r   E C W - F G 8 0 2 7 5 J   1 7 , 6 9 3   1   1 7 , 6 9 3   I G B I X Y K 1 4 0 N 9 0 C 3   1 1 1 , 4 8 6   2   2 2 2 , 9 7 2   I n d u c t o r   N R 3 0 1 0 T3 R 3 M   2 , 0 6 1   1   2 , 0 6 1   G S 1 2 K   ZLPO W ER   i n v e r t e r   9 ´ 2 8 7 , 0 0 0   1   9 ´ 2 8 7 , 0 0 0   D C / D C   c o n v e r t e r   M W 1 0 0 0 - D D 1 5 - P   2 ´ 0 2 2 , 6 4 9   1   2 ´ 0 2 2 , 6 4 9   To t a l   7 7 2 ´ 9 9 5 , 8 5 1       C o n s id er in g   th co s ts   f o r   th d esig n   o f   th e   elec tr ic  s tatio n ,   th tim n ec ess ar y   to   r ec o v er   th m o n e y   th at  will  b in v ested   will  b e s tim ated f o r   th is ,   th p o wer   g en er ated   b y   th 2 6 0   p an els  is   ac co r d in g   to   ( 1 2 ) .   Giv en   th e   p o we r   g e n er ated   in   ( 1 1 ) ,   p h o to v o ltaic   p an els  g en er ate  p o wer   in   o n d ay   ac co r d in g   to   ( 1 3 ) ,   g ettin g   1154 . 4    /    an d   p o wer   in   o n y ea r   is   ca lcu lated   u s in g   ( 1 4 ) ,   g ettin g   4 0 7 . 1 2   MWh /y ea r .             = 185 . 9         ( 1 2 )        = 185 . 9    6       ( 1 3 )       = ( 1154 . 4    365   í  ) 1000           ( 14 )     Ass u m in g   th at  E MSA  wi ll  c h ar g th u tili ty   C OP  6 7 5   p er   k W h ,   tim r eq u ir ed   f o r   th am o u n o f   k W h   g en er ate d   b y   p h o t o v o lta ic  p an els  in   o n e   y ea r   to   b eg i n   to   g en er ate   p r o f its   in   ter m s   o f   co n s u m p tio n   an d   en er g y   co s will  b ca lc u lated   u s in g   ( 1 5 ) ,   g ettin g      274´ 806 , 675 .   T h is   wa y ,   r et u r n   in   o b tain e d   ac c o r d in g   to   ( 1 6 ) ,   it is   esti m ated   th at  ap p r o x im ately   2   y ea r s ,   9   m o n th s ,   an d   3   wee k s   ar r eq u ir ed   to   o b tain   th f u ll r etu r n   o n   th in v estme n t m ad e.   T h er ef o r e,   f r o m   th at  d ate,   th p h o t o v o ltaic  p an els will in cr ea s t h ec o n o m ic  g ain   o f   th ch ar g in g   s tatio n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   5 Octo b e r   20 25 :   4 4 6 5 - 4 4 7 6   4472       = ( 407 . 121  /  1 , 000 ) 675          ( 1 5 )        =   7 7 2 ´ 995 , 851    2 7 4 ´ 8 0 6 , 675            ( 1 6 )     Fig u r 6   s h o ws  th c h ar g in g   s y s tem   d esig n ed   f o r   th e   b atter y   ar r an g e m en o f   th elec tr ic  s t atio n .   T h p h o to v o ltaic  p an el  ar r ay   f o llo ws  5 S5 co n f ig u r atio n ,   as  it  is   co n n ec ted   to   th MPPT  s y s tem .   T h MPPT   s y s tem   an d   p ass iv co m p o n en ts   ( r esis to r - ca p ac ito r   cir cu i t,  d io d e ,   in d u cto r   an d   ca p ac ito r )   r e p r esen th e   in ter n al  cir cu its   o f   t h SR - MC4 8 1 0 0 N2 .   T h e   b atter y   ar r a n g e m en in   th f ig u r e   is   s h o wn   as  5 S2 P,  wh e r ea s   th e   o r ig in al  5 0 S2 co n f ig u r atio n   is   d esig n ed   to   ch ar g e   s ix   v e h icles  s im u ltan eo u s ly .   T h is   s m a ller   5 S2 s etu p   is   u s ed   to   s im u late  th ch ar g in g   p r o ce s s   f o r   s in g le  v eh icle.           Fig u r 6 .   B atter y   ar r ay   ch a r g i n g   s y s tem   s im u latio n       Fig u r 7   s h o ws  th e   p o wer   a n d   cu r r en g en er ated   b y   t h 5 S5 p an el  ar r an g em e n wh e n   th s o lar   ir r ad iatio n   p e r   s q u ar m ete r   v ar ies.  T h ir r ad ia n ce   v ar ies   d u to   th s u n ' s   p o s itio n   d u r in g   th d ay ,   t h wea th er ,   an d   o th er   f ac t o r s .   Fig u r 8   s h o ws  th p o wer   o u tp u g en e r ated   b y   th MP PT,   s h o win g   m in o r   f lu ctu atio n s   d u r in g   th f ir s 0 . 5   s ec o n d s   b e f o r s tab ilizin g   at  f u ll  ca p ac ity .   T h g r a p h   also   d is p lay s   th ch ar g in g   v o ltag e,   c u r r en t   r ec e iv ed   b y   th e   b atter y   ar r a y ,   an d   th b atter y   ch a r g p er ce n ta g o v er   1 0 - s ec o n d   s im u latio n   p er io d .   Ad d itio n all y ,   s im u latin g   th cir cu it  in   Fig u r 5   allo ws  f o r   t h o b s er v ati o n   o f   v o ltag lev els  an d   th c h ar g p er ce n tag e   o f   t h elec tr ic  v eh icle  b atter y   d u r i n g   th f i r s t 1 0   s ec o n d s ,   as sh o wn   in   Fig u r 9 .           Fig u r 7 .   Po wer - to - cu r r en t r ati o   b ased   o n   s o lar   ir r a d iatio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         Desig n   o f a   s o la r - p o w ered   elec tr ic  ve h icle  ch a r g in g   s ta tio n   ( E mers o n   C a b a n z o   Mo s q u era )   4473       Fig u r 8 .   C h ar g in g   s y s tem   p er f o r m an ce           Fig u r 9 .   E lectr ic  v eh icle  ch ar g in g   g r ap h       4.   CO NCLU SI O N   R esu lts   o b tain ed   s h o w   th at  d esig n in g   an   elec tr ic  v e h icle  ( E V)   ch ar g in g   s tatio n   r eq u i r es  s elec tin g   th ap p r o p r iate  AC   o r   DC   ch a r g i n g   in f r astru ctu r e.   AC   ch ar g in g ,   th o u g h   s lo wer ,   r em ai n s   th e   p r im ar y   m eth o d   in   C o lo m b ia,   wh ile  DC   f as ch ar g in g   r ed u ce s   ch ar g in g   tim to   u n d er   two   h o u r s ,   wh ich   is   an   im p o r tan r esu lt.  T h is   m ea n s   th at  f u tu r e   s tatio n s   s h o u ld   p r io r itize  DC   ch ar g i n g   to   m ee in c r ea s in g   d e m an d ,   b u AC   ch ar g e r s   m u s s till   b in clu d ed   to   ac co m m o d ate  ex is tin g   v e h icles.  h y b r id   c h ar g i n g   s tatio n   en s u r es  ac ce s s ib il ity   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   5 Octo b e r   20 25 :   4 4 6 5 - 4 4 7 6   4474   s u p p o r ts   th tr an s itio n   to   f aster ,   m o r ef f icien ch ar g in g   s o lu tio n s .   T h p h o to v o ltaic  s y s tem s   ef f icien cy   d ep en d s   o n   a v ailab le  in s tallatio n   s p ac e   an d   s h ad in g   ef f ec ts .   T h s elec ted   s y s tem   r e q u ir es  1 , 2 0 0   m ²   to   in s tall   2 6 0   s o lar   p an els,  g en e r atin g   1 8 4 . 4 7   k W ₚ,   wh ich   is   an   im p o r tan f in d in g   ac h iev e d   in   th is   p r o ject.   Pro p er   p a n el   ar r an g em e n m in im izes  s h ad in g   lo s s es  an d   m ax im izes  s o l ar   en er g y   o u tp u t.  L im ited   s p ac m ay   r ed u ce   th n u m b er   o f   p an els  an d   a f f ec p o wer   g en e r atio n ,   em p h asizin g   th n ee d   f o r   o p tim al  s ite  ass ess m en an d   lay o u t   p lan n in g .   Fo r   f u tu r p r o jects  it   is   im p o r tan to   k n o th at  i n itial  in v estme n f o r   t h ch ar g in g   s tatio n   is   ap p r o x im ately   C OP  7 7 2 . 9   m illi o n ,   b u th e   r etu r n   o n   in v e s tm en ( R OI )   is   o n ly   2 . 8   y e ar s   d u e   to   th l o w   o p er atin g   co s ts   o f   s o lar   en e r g y .   B y   g en er atin g   5 1 8 . 4   k W h   o f   r e n ewa b le  en e r g y ,   th e   s y s tem   cu ts   elec tr icity   co s ts ,   r ed u cin g   d ep e n d en c o n   E MSA  an d   f o s s il  f u els.  Ad d itio n ally ,   th s tatio n s   1 , 0 0 0   k VA,   1 3 , 2 0 0   tr an s f o r m er s   p r o v i d e   8 0 0   k W ,   with   2 0 p o wer   r eser v f o r   r eliab ilit y .   Ov er   tim e,   lo w   o p er atio n al  ex p en s es  an d   h ig h   p r o f itab ilit y   m ak e   th i s   f in an cially   v iab le  a n d   s u s tain ab le  s o lu tio n .       ACK NO WL E DG E M E NT   T h au th o r s   th an k   Un iv e r s id ad   d l o s   L lan o s   a n d   Sp ec ializ atio n   in   I n s tr u m en tatio n   an d   I n d u s tr ial   C o n tr o l f o r   t h eir   s u p p o r t in   t h d ev elo p m en t o f   th is   p r o ject.       F UNDING   I NF O R M A T I O   Pro d u ct  f in a n ce d   b y   th a u th o r s .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T     T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   E m er s o n   C ab an zo   Mo s q u er a                               W alter   Nar an jo   L o u r id o                               J av ier   E d u ar d o   Ma r tín ez   B aq u er o                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       I NF O RM E CO NS E N T   No ap p licab le  as  it  r eq u ir es  t h in v o lv em en o f   p er s o n n el  f r o m   o u ts id th wo r k   team ,   n o   s en s itiv in f o r m atio n   was h an d led .       E T H I CAL AP P RO V AL   No t a p p licab le  in   th e   r esear ch .       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d ata  th at  s u p p o r th f in d i n g s   o f   th is   s tu d y   ar av ailab le  f r o m   th co r r esp o n d i n g   au th o r ,   J E MB,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.