عنوان پایان‌نامه
طراحی سیستم کنترل برای بهینه سازی شارزباتری ونیز س
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-کنترل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 36172
- تاریخ دفاع
- ۱۸ مهر ۱۳۸۶
- دانشجو
- هدا صابری خرزوقی
- استاد راهنما
- فرزاد رجایی سلماسی
- چکیده
- همگام با افزایش عرضه خودروهای الکتریکی ترکیبی در بازارهای جهانی و اهمیت باتری استفاده شده در این خودروها، روز به روز نیاز به وجود یک سیستم مدیریت باتری بیشتر احساس می‌شود. از اجزاء اصلی سیستم مدیریت، می‌توان به کنترلکننده شارژ باتری و سیستم یکسان‌ساز شارژ سلول‌های باتری اشاره کرد. با توجه به قیمت نسبتاً بالای باتری و زمان لازم برای شارژ مجدد در هر بار شارژ شدن، طراحی روشی برای شارژ به گونه‌ای که همزمان با کاهش زمان شارژ، آسیب زیادی به باتری وارد نشده و طول عمر آن را افزایش دهد، ضروری است. در این پایان‌نامه روشی برای طراحی جریان شارژ بهینه برای باتری‌های سرب-اسیدی به کار رفته در خودروهای الکتریکی ترکیبی پیشنهاد شده است. این روش از مدل باتری برای به دست آوردن جریان شارژ بهینه استفاده می‌کند. به دلیل غیرخطی بودن مدل، روش بهینه سازی غیرخطی تندترین شیب و نیز محاسبه پارامترهای جریان به دست آمده با استفاده از مدل‌های نروفازی تکه‌ای-خطی به کمک الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. برای مقایسه روش‌های ارائه شده با برخی از روش‌های موجود، فیلتر کالمن توسعه یافته برای تخمین ظرفیت باتری به عنوان معیاری از وضعیت سلامت باتری به کار گرفته می‌شود. همچنین از آنجا که معمولاً از رشته‌ای از سلول‌های باتری بطور سری برای تأمین ولتاژ مورد نظر استفاده می‌شود، طراحی سیستم یکسان‌سازی شارژ سلول‌های باتری نیز از دیگر مسائل مهم تحقیقاتی در سالهای اخیر است. در این پایان‌نامه ضمن بررسی روش‌های موجود برای یکسان‌سازی، روشی با استفاده از مبدل‌های چوک دو جهته برای حفظ تعادل ولتاژ سلول‌ها در یک رشته باتری استفاده می‌شود. این روش دارای مزایایی چون راندمان یکسان‌سازی بالا، کاهش زمان یکسان‌سازی و طراحی مدولار است.
- Abstract
- As the supply of hybrid electric vehicles is increasing and the importance of the battery used in these vehicles, it seems necessary to design a battery management system. Battery charge controller and equalization of battery cells are the main parts of this management system. Due to the high cost of battery and the time required in each charging time, it is necessary to design a charging algorithm in order to reduce the charging time and at the same time prolong battery lifetime. In this thesis such an algorithm is proposed for lead-acid batteries used in hybrid electric vehicles. Battery model is utilized in this method. For battery model is nonlinear, steepest descent and optimization of the parameters of the current derived from locally linear neuro-fuzzy models is used for this purpose. Finally proposed algorithms are compared with some existing algorithms, using extended kalman filter to estimate battery capacity as a criteria of battery state of health (SOH). Also because batteries are used in series connected strings to achieve the desired voltage, designing an equalization system for battery cells is one of the important research areas. In this thesis, after reviewing different existing equalization techniques, a method using bidirectional Cuk converters to balance cell voltages in a battery string is applied to the model. This method has the advantages such as high equalization efficiency, reducing equalization time and modular design.
