مديريت انرژي سيستم ذخيره‌ساز انرژي هيبريد با استفاده از روش كنترل پيش‌بين

كارشناسي ارشد

مديريت استراتژي سيستم ذخيره‌ساز انرژي هيبريد HESS)) يك قسمت حياتي براي خودروهاي الكتريكي هست كه در آن از ايمني و بازدهي سيستم اطمينان حاصل مي‌شود. كنترل پيش‌بين مبتني بر مدل (MPC) و كنترل پيش‌بين مبتني بر مدل تطبيقي (AMPC) در اين پايان‌نامه قابل‌بحث مي‌باشند كه با كنترلر‌ انتگرال‌تناسبي (PI) مقايسه مي‌شوند. ابتدا، درباره‌ي كارهاي گذشته و فوايد و مضرات راه‌هاي موجود شرح داده مي‌شود. دوم، راه‌اندازي سيستم و مدل پيشنهادي باتري و ابر‌خازن با استفاده از مدار معادل شرح داده مي‌شود. سوم، مدل پيش‌بين، روابط استفاده‌شده و طريقه‌ي طراحي آن و پارامترهاي موجود در آن موردبحث قرار مي‌گيرد. چهارم، به بحث در مورد نتايج مي‌پردازيم و درباره‌ي عمر ديناميكي باتري و ابر‌خازن، بازدهي سيستم، انرژي هدررفته‌ي سيستم در كليه اجزا اعم از باتري و ابر‌خازن و DC/DC، نرخ جريان باتري و انرژي متوسط باتري، شارژ و دشارژ مي‌پردازيم. پنجم، پيشنهاد‌ها و مشكلات براي روند آينده ذكر مي‌شود. كنترل پيش‌بين مبتني بر مدل تطبيقي قادر است مدل قوي غيرخطي را حل كند و همچنين خواص تغييرپذيري بازمان در سيستم ذخيره‌ساز انرژي هيبريد را دارا هست پس درنتيجه داراي فوايد بيشتري است. توجه داشته باشيد كه انجام عمليات كنترلي در هر مرحله از مينيمم كردن تابع هزينه كنترل پيش‌بين مبتني بر مدل به دست مي‌آيد. سپس مشتق شدن تابع هزينه به يك مسئله‌ي درجه‌دو استاندارد (QP) و در آخر اعمال آن به سه آزمون سيكل رانندگي مختلف مي‌بينيم. نتيجه مي‌شود كه به ترتيب كنترل پيش‌بين مبتني بر مدل تطبيقي سپس كنترل پيش‌بين مبتني بر مدل صريح و پس‌ازآن كنترل PI عملكرد بهتري در بازدهي سيستم و نگه‌داري باتري و ابر‌خازن داشته باشد. كنترلر AMPC در سيكل HWFET %0.75- %4.32 در سيكل UDDS 0.25%-9.24% و در سيكل US06 5.31%-10.35% بهبود در عمر باتري ايجاد كرده است. همچنين حداكثر جريان باتري 26.5%-67.6% كاهش مي‌يابد، ميانگين جذر مربعات جريان باتري 5.7%-29.8% كاهش مي‌يابد، آمپرساعت عبوري سلول باتري 6.1%-%14.3 كاهش مي‌يابد و كل افت انرژي %6.4 -% 15.4 كاهش مي‌يابد. اين در حالي است كه براي عمر ابر‌خازن حداكثر تا %14.66 مخرب بوده است كه در مقابل فوايد بسيار آن‌كه در بالا ذكر شد قابل‌چشم‌پوشي هست. همچنين كنترلر AMPC در سيكل HWFET 4.05% - 11.11%، در سيكل UDDS 10.20%-25.79% و در سيكل US06 0.75%-6.68% بهبود در پيمايش ايجاد كرده است. درنهايت، پارامترهاي كنترلي در آناليز حساسيت موردبررسي قرارگرفته است.

196558

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك- سيستم محركه خودرو

دكتر مسعود دهمرده- دكتر مسعود مسيح طهراني