عنوان پایان‌نامه
طراحی سیستم کنترل و مدیریت انرژی برای خودروهای الکتریکی و هیبرید کوچک شهری
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-الکترونیک-مدار وسیستم
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 43047;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 1646
- تاریخ دفاع
- ۲۵ آبان ۱۳۸۸
- دانشجو
- حسین سقا
- استاد راهنما
- شاهرخ فرهنگی, بهزاد آسایی
- چکیده
- چکیده در این پایان‌نامه چهار نوع خودروی سبک شهری الکتریکی، معمولی, هیبرید الکتریکی موازی و سری-موازی TTR و با محرکه مستقل چرخ‌های محور الکتریکی در محیط MATLAB/Simulink مدل‌سازی شده‌اند. هدف از توسعه این مدل‌ها, ایجاد یک وسیله مناسب برای آزمون استراتژی کنترل و بررسی اثر آن در کاهش مصرف سوخت و آلایندگی بوسیله مقایسه نتایج قابل اعتمادی است که این مدل‌ها فراهم می‌آورند. طراحی و انتخاب اجزای زنجیره انتقال قدرت بر اساس مراجع مشخصات تکنیکی خودروهای الکتریکی و هیبرید الکتریکی انجام شده است. با طراحی و انتخاب مناسب اجزا, عملکرد مناسب خودروها در شرایط رانندگی مختلف تضمین خواهد شد. استراتژی کنترل بهینه ارائه شده، با توزیع مناسب گشتاور بین اجزای زنجیره انتقال قدرت، مصرف سوخت خودروهای هیبرید را به حداقل میرساند و بر اساس استراتژی حداقل‌سازی مصرف سوخت معادل (ECMS) بنا نهاده شده است. این استراتژی در این پایان‌نامه جهت کاهش آلایندگی NOx که آلاینده اصلی خودروهای هیبرید به شمار می‌‌رود، بهینه شده است. همچنین, یک استراتژی تعویض دنده جهت بهبود عملکرد خودرو در هنگام تعویض دنده و افزایش کارایی خودرو نیز ارائه شده است. شبیه‌سازیهای لازم جهت بررسی عملکرد خودروها در سیکل‌های رانندگی مختلف انجام شده است. مقایسه مصرف سوخت و آلایندگی خودروهای هیبرید و معمولی عملکرد مناسب استراتژی کنترل در کاهش فوق‌الاده مصرف سوخت, کاهش آلایندگی تا محدوده استانداردها و همچنین قابلیت استراتژی در نگه داشتن سطح شارژ بسته باتری را نشان داده است. در این پایان‌نامه مراحل طراحی و پیاده‌سازی یک خودروی الکتریکی کوچک نیز بررسی شده است. هدف از پیاده‌سازی این خودرو، پیمودن مراحل اولیه برای طراحی یک خودروی هیبرید کوچک است. زیرا این خودروی الکتریکی قابلیت تبدیل به یک خودروی هیبرید سری و در نهایت به یک خودروی هیبرید موازی TTR را خواهد داشت.
- Abstract
- In this thesis, four types of a lightweight urban vehicle including electric, conventional, TTR parallel and series-parallel hybrid electric types with independent wheel drive of electrical axle have been modeled in MATLAB/Simulink environment. The objective of modeling is to provide an appropriate medium for testing the control strategy and surveying its effect on fuel consumption and pollutant emissions, by comparison of reliable results of the models. Design and selection of powertrain components has been accomplished according to electric and hybrid electric technical specifications references. By proper design and selection of components, appropriate operation of the vehicles in various driving situations will be guaranteed. Presented optimal control strategy by appropriate torque distribution between powertrain components, minimizes the fuel consumption of hybrid vehicles and is based on equivalent consumption minimization strategy (ECMS). In the Thesis, This strategy has been optimized to reduce the NOx pollution emission which is the main pollutant of hybrid vehicles. Also, a shifting strategy in order to improve the vehicle performance and drivability has been presented. Necessary simulations in order to survey the performance of vehicles in different driving cycles have been performed. Comparison of fuel consumption and pollution emissions of hybrid and conventional vehicles has shown the proper operation of control strategy in reducing fuel consumption, reducing pollution emissions below the standard limits and also the ability of the control strategy in maintaining the state of charge of battery pack. In this thesis, the process of design and implementation of a lightweight small electric vehicle has also been discussed. The objective of the design is to pace the first steps of design of a small hybrid vehicle. Because, this vehicle is capable of being converted to a series hybrid vehicle and finally to a TTR parallel hybrid vehicle.
