شماره ركورد
34285
پديد آورنده
محمدامين زكي زاده قريه علي
عنوان
مدلسازي و شبيهسازي خودروي هيبريد الكتريكي پيلسوختي با هدف بهينه سازي عمر پيلسوختي و باتري
مقطع تحصيلي
ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/07
استاد راهنما
دكتر مرتضي منتظري
استاد مشاور
.
دانشكده
مكانيك
چكيده
در سالهاي اخير، خودروهاي هيبريدي مجهز به پيل سوختي به عنوان يكي از راهكارهاي نوين براي كاهش مصرف سوختهاي فسيلي و آلودگيهاي زيستمحيطي مطرح شدهاند. در اين ميان، مسئله طول عمر سيستمهاي پيل سوختي و مديريت بهينه انرژي از جمله چالشهاي كليدي اين فناوري به شمار ميروند. در اين پژوهش، با هدف افزايش بهرهوري و دوام سيستم، مدلسازي و شبيهسازي خودروي هيبريدي مجهز به پيل سوختي نوعPEMFC در محيط MATLAB/Simulink انجام شده و با استفاده از استراتژيهاي كنترلي مبتني بر منطق فازي و الگوريتمهاي بهينهسازي مانند الگوريتم ژنتيك (GA)، عملكرد سيستم در چرخههاي رانندگي مختلف با در نظرگرفتن شرايط ترافيكي مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج شبيهسازي نشان دادند كه استراتژي پيشنهادي ضمن كاهش نوسانات توان خروجي پيل سوختي، توانست مصرف سوخت هيدروژن را حدود 4%/8 و مصرف انرژي كل سيستم را حدود 1%/7 كاهش دهد. همچنين، با كاهش نرخ تغييرات جريان و تثبيت شرايط بار، عمر مفيد پيل سوختي حدود 56% و عمر باتري حدود 12% نسبت به حالت پايه افزايش يافت. به منظور بررسي عملياتي بودن كنترلر طراحيشده، اين كنترلر روي بستر سختافزاري واقعي شامل پلتفرم پردازشي و كارت واسط داده پيادهسازي شد. اجراي موفق اين كنترلر در محيط سختافزاري زمان-واقعي نشان داد كه استراتژي پيشنهادي قابليت اجرا در كاربردهاي واقعي را داشته و ميتواند به عنوان گامي مؤثر در جهت پيادهسازي عملي سيستمهاي مديريت انرژي در خودروهاي هيبريدي مورد استفاده قرار گيرد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/10/01
عنوان به انگليسي
Modeling and Simulation of a Fuel Cell Hybrid Electric Vehicle with the Aime of Optimizing Fuel-cell and battery Life
تاريخ بهره برداري
10/22/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدامين زكي زاده
چكيده به لاتين
In recent years, fuel cell hybrid vehicles have emerged as a promising solution to reduce fossil fuel consumption and environmental pollution. Among the key challenges of this technology are the durability of fuel cell systems and the optimal management of energy.
In this research, to enhance the efficiency and longevity of the system, a fuel cell hybrid vehicle equipped with a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) was modeled and simulated in the MATLAB/Simulink environment. The system performance was evaluated under various driving cycles, taking into account realistic traffic conditions, using fuzzy logic–based control strategies integrated with optimization algorithms such as the Genetic Algorithm (GA). Simulation results showed that the proposed strategy not only reduced the power fluctuations of the fuel cell but also decreased hydrogen consumption by approximately 8.4% and the total system energy consumption by about 7.1%. Moreover, by minimizing current variation and stabilizing load conditions, the fuel cell lifetime increased by about 56%, and the battery lifetime improved by about 12% compared to the baseline strategy. To verify the practicality of the designed controller, it was implemented on a real hardware platform consisting of a processing unit and data interface card. The successful execution of the controller in a real-time hardware environment demonstrated that the proposed strategy is feasible for practical applications and can serve as an effective step toward the real-world implementation of energy management systems in hybrid vehicles.
كليدواژه هاي فارسي
مدلسازي و شبيهسازي خودروي هيبريد پيلسوختي , كنترل , ژنتيك-فازي , بهينه عمر پيلسوختي و باتري , سختافزار در حلقه
كليدواژه هاي لاتين
Modeling and simulation of fuel cell hybrid vehicle , control , genetic-fuzzy , fuel cell and battery life optimization , hardware in the loop
Author
Mohammad Amin Zakizadeh GharyehAli
SuperVisor
Prof. Morteza Montazeri-Gh