عنوان پایان‌نامه
طراحی استراتژی مدیریت توان برای خودروهای ترکیبی شارژ شونده با هدف کاهش میزان مصرف انرژی و آلودگی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1916;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 49504
- تاریخ دفاع
- ۲۶ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- حسن علی پور
- استاد راهنما
- بهزاد آسایی
- چکیده
- رمز موفقیت یک خودروی هیبریدی در طراحی مناسب اجزاء و استراتژی کنترلی می¬باشد. استراتژی مدیریت توان مناسب، می¬تواند در ضمن حفظ قابلیت¬های خودرو منجر به افزایش راندمان کلی سیستم شود. در نتیجه این استراتژی¬ها ¬می¬توانند بر روی مصرف سوخت و میزان انتشار گازهای آلاینده تأثیرات مطلوبی داشته باشند. در عمل مزیت خودروهای هیبریدی نسبت به خودروهای متداول تا حد زیادی به طراحی مناسب استراتژی کنترلی آن¬ها وابسته است. معمولاً خودروهای پلاگین با هزینه¬ی بیشتری نسبت به خودروهای هیبریدی معمولی ساخته شده و دارای قابلیت استفاده از انرژی یک منبع الکتریکی خارجی نیز می¬باشند. در نتیجه طراحی استراتژی کنترل برای خودروهای پلاگین نسبت به خودروهای هیبریدی معمولی از پیچیده¬گی و اهمیت بیشتری برخوردار است؛ دلیل این پیچیده¬گی اضافه شدن مد تخلیه¬ی شارژ به استراتژی مدیریت توان می¬باشد؛ چرا که انرژی ذخیره شده در باتری باید تا انتهای مسیر رانندگی تخلیه شود. در این پایان نامه برای دستیابی به اهداف ذکر شده، یعنی کاهش مصرف سوخت و تولید آلودگی با حفظ قابلیت¬های خودرو، ابتدا استراتژی¬های مختلف مدیریت توان بررسی شده¬ و سپس دو استراتژی جدید با هدف کاهش مصرف سوخت و یک استراتژی با تابع هدف کاهش همزمان مصرف سوخت و آلودگی برای خودروی پلاگین موازی پیشنهاد شده¬اند. در طراحی این استراتژی¬ها سعی شده از پیچید¬گی و محاسبات زیاد ریاضی که استراتژی را غیر کاربردی می¬کنند پرهیز شود. در ضمن برای افزایش کارایی و راندمان سیستم، در برخی از روش¬های پیشنهادی، رفتار راننده و ویژگی¬های سیکل رانندگی با توجه به اطلاعات گذشته¬ی خودرو و استفاده از سیستم¬های مسیریاب نظیر GPS در نظر گرفته شده ¬است. این مسئله سبب افزایش تطبیق پذیری خودرو با شرایط مختلف و در نتیجه افزایش راندمان خودرو و کاهش مصرف سوخت می¬گردد. جهت هرچه بهتر مشخص نمودن مزیت استراتژی¬های معرفی شده، یک خودرو مفروض با این روش¬¬ها و چندین استراتژی دیگر برای مقایسه در سیکل¬های مختلف شهری و بین شهری و یا ترکیبی، شبیه سازی شده است. مقایسه¬ی نتایج این شبیه سازی¬ها، نشان دهنده بهبود قابل توجه در مصرف سوخت و کاهش آلودگی توسط استراتژی¬های پیشنهادی می-باشد.
- Abstract
- Proper vehicle components designing and control strategy are two important parameters for the plug_in hybrid electric vehicles (PHEVs) success. An appropriate power management strategy can increase the system efficiency without sacrificing the vehicle performances. Consequently, these strategies can have suitable effects on the fuel consumption and emissions. In fact, the PHEVs have many advantages in comparison with conventional vehicles. However, these advantages are largely dependent on the power management strategy. Usually, manufacturing of PHEVs are more expensive than HEVs, and they can use energy of an external electric source. Therefore, the design of power management strategy for PHEVs is more important and complicated than HEVs. In a PHEV, the batteries stored energy should be discharged before the end of the trip. The power management strategy of a PHEV has one more mode than a HEV’s control strategy. Therefore, considering the charge depletion mode complicates the power management strategy. In this thesis, different strategies are studied. Then two strategies for fuel consumption reduction and one strategy for simultaneous fuel consumption and emissions reduction are proposed for parallel PHEVs. These strategies have simple mathematics, and they are practical. Moreover, to increase the system efficiency, the driver behavior and driving cycle conditions are considered by using the previous driving information by using tools such as GPS. The proposed strategy can adapt itself for different driving patterns. So, the efficiency of the system is increased and the total fuel consumption is decreased. Finally, the proposed strategies and two other comparative strategies are simulated for different urban, highway and combined driving cycles. The proposed strategies cause considerable fuel consumption and emission reduction that is confirmed by the simulation resul
