13006

13006

مدل سازي و شبيه سازي خودروي هيبريد الكتريكي پلاگ اين

كارشناسي ارشد

مكانيك - طراحي كاربردي

اسفندماه 1392

اسفندماه 1392

دكتر مرتضي منتظري

چكيده در اين پايان¬نامه، مدل¬سازي و شبيه¬سازي خودروي هيبريد الكتريكي پلاگ¬اين ارائه شده است. به اين منظور، ابتدا ساختارهاي ممكن خودروهاي هيبريد الكتريكي پلاگ¬اين و استراتژي¬هاي كنترلي مديريت انرژي آنها بررسي گرديده است. سپس با بكار بردن باتري¬هاي ليتيوم-يون و كنترلر فازي،شبيه¬سازي خودروي هيبريد الكتريكي پلاگ¬اين براي دو استراتژي كنترلي مديريت انرژي متمركز تمام الكتريكي (focused All Electric Range) و تركيبي (Blended) انجام گرفته است. نتايج شبيه¬سازي براي سيكل¬هاي رانندگيTEH-CAR ، UDDS و ECE-EUDC آورده شده است، كه نشان¬دهنده¬ي حساسيت بالاتر اين نوع خودروها به نوع سيكل رانندگي، مسافت آن و همچنين پتانسيل بالقوه اين نوع خودروها براي كاهش مصرف سوخت و آلايندگي-ها مي¬باشد. همچنين، اندازه¬بندي اجزاء چرخه محركه براي دو خودروي هيبريد الكتريكي پلاگ-اينPHEV20 وPHEV10با استراتژي كنترلي تركيبي براي 5/51 كيلومتر (32 مايل) از دو سيكل رانندگيTEH-CAR و UDDS انجام گرفته است. در اين قسمت از الگوريتم ژنتيك و الگوريتم ازدحام ذرات براي حداقل كردن تابع هدف كه شامل مقادير وزن¬دار مصرف سوخت و آلايندگي¬ها است استفاده گرديده است. نتايج اين قسمت نشان¬دهنده¬ي موثر بودن روش بهينه-سازي استفاده شده براي اندازه¬بندي اجزاء اصلي چرخه محركه از جمله موتور احتراقي، موتور الكتريكي و باتري¬ها براي كاهش مصرف سوخت و آلايندگي¬ها در حين رعايت قيود عملكردي ديناميكي است. علاوه بر آن،بدون درنظر گرفتنقيد برد تمام الكتريكي خودرو، اندازه¬بنديبا استفاده از الگوريتم چندهدفه ازدحام ذرات براي اين دو سيكل رانندگي صورت گرفته است. براي اين منظور دو تابع هدف درنظر گرفته شده است. تابع هدف اول، شامل هزينه¬ي تجهيزات چرخه محركه است و تابع هدف دوم، شامل مقادير وزن¬دار مصرف سوخت و آلايندگي¬هاي خروجي اگزوز مي¬باشد. در اين قسمتاين دو تابع هدف بطور همزمان حداقل¬يابي شده¬اندو در انتها نتايج بهينه¬سازي در جبهه پارتو (pareto front) ترسيم گرديده است. در بهينه¬سازي چندهدفه، طراح آزادانه با توجه به معيارهاي هزينه تجهيزات، مصرف سوخت و آلايندگي مي¬تواند بهترين مورد را انتخاب نمايد. در قسمت پاياني استراتژي كنترلي تركيبي با توجه به اطلاعات ترافيكي كه شامل مسافت رانندگي و شرايط ترافيكي مختلف سيكل رانندگي شهر تهران است، بهينه¬سازي گرديده است. نتايج اين قسمت نيز نياز خودروهاي هيبريد الكتريكي پلاگ¬اين به استفاده از كنترلر هوشمند و استراتژي كنترلي بهينه¬ شده را نشان مي¬دهند. واژه‌هاي كليدي:استراتژي كنترلي مديريت انرژي، اندازه¬بندي اجزاء، الگوريتم ژنتيك، الگوريتم ازدحام ذرات، كنترلر هوشمند