طراحي و شبيه سازي سيستم ذخيره ساز هيبريدي خازن-باتري و پياده سازي آن جهت استاده در وسايل نقليه برقي و هيبريدي

كارشناسي ارشد

در وسايل نقليه هيبريدي اعم از ريلي يا جاده‏اي، بخش ذخيره‏ساز انرژي جهت كاهش مصرف سوخت، انرژي و ميزان آلودگي به كار برده مي‏شود و همچنين مي‏توان انرژي ترمزي كه در اغلب وسايل نقليه تلف مي‏شوند را در ذخيره‏سازها ذخيره نمود. از آنجايي كه باتري‏ها داراي چگالي انرژي بيشتر و چگالي توان كمتر نسبت به خازن‏ها هستند بنابراين تركيب اين دو در سيستم ذخيره‏ساز انرژي موجب بهبود كارايي آن خواهد شد. در اين پايان‏نامه يك ذخيره‏ساز هيبريدي متشكل از باتري و ابرخازن طراحي و ساخته شده كه در مقايسه با ذخيره‏سازهاي ديگر داراي حجم و وزن كمتر براي تأمين توان حداكثري مي‏باشد. مدل‏سازي مبدل dc-dc دوطرفه به كار گرفته شده با استفاده از روش فضاي حالت ميانگين ( state space averaging ) انجام شده است. اين سيستم قابليت استفاده از ابرخازن در توان‏هاي بيش‏تر از توان مبدل را دارد. ولتاژ ابرخازن در اغلب اوقات بالاتر از ولتاژ باتري نگه داشته شده و همچنين نيازي به روشن بودن مبدل در همه زمان‏ها نمي‏باشد. باتري تنها هنگامي مستقيما توان خروجي را تأمين مي‏نمايد كه ولتاژ ابرخازن به زير ولتاژ باتري برسد و اين اتفاق زماني رخ مي‏دهد كه توان بيش‏تري از توان حداكثري مبدل در خروجي داشته باشيم. همچنين در اين پايان‏نامه يك سيستم مديريت توان جهت كنترل و تبادل توان بين باتري و ابرخازن به گونه‏اي اعمال شده كه اولويت دريافت توان برگشتي و تأمين توان بار بر عهده ابرخازن باشد. بنابراين فشار ناشي از شارژ و تخليه سريع با توان بالا بر روي باتري كمتر شده كه از كاهش طول عمر باتري نيز جلوگيري مي‏كند و بدين‏ترتيب هزينه كلي سيستم نيز كاهش مي‏يابد.

191704

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر سيد سعيد فاضل

مهندسي راه آهن كنترل و علائم

دكتر احمد ميرآبادي