بهینه سازی سیستم ذخیره انرژی باتری هیبریدی با توان بالا برای بهبود چرخه عمر باتری و افزایش توان شارژ در خودروهای الکتریکی

هدف اصلی این مقاله، بهینه سازی بسته باتری هیبریدی برای خودروهای الکتریکی با تمرکز بر افزایش عمر چرخه باتری و افزایش توان شارژ است. باتری های خودروهای الکتریکی (EV ) به دلیل توان پیک بالا و چرخه های شارژ/دشارژ شدید در طول دوره های شتاب گیری و کاهش سرعت، به ویژه در شرایط رانندگی شهری، تمایل به تخریب سریع دارند. سیستم ذخیره سازی انرژی (ESS ) با اندازه بزرگ، تقاضای توان بالا را برآورده می کند؛ با این حال، در ازای آن، اندازه، حجم و هزینه سیستم ذخیره سازی انرژی افزایش می یابد. به منظور کاهش اندازه کلی سیستم ذخیره سازی انرژی و افزایش عمر چرخه باتری، سیستم ذخیره سازی انرژی هیبریدی باتری/ابرخازن (HESS ) به عنوان راه حلی در نظر گرفته شده است که در آن ابرخازن ها به عنوان یک بافر توان برای شارژ/دشارژ توان پیک عمل می کنند. در این مقاله، یک مسئله بهینه سازی چند هدفه برای به حداقل رساندن اندازه کلی سیستم ذخیره سازی انرژی و در عین حال به حداکثر رساندن عمر چرخه باتری با توجه به توابع جریمه تعیین شده فرموله شده است. یک چارچوب یکپارچه برای بهینه سازی اندازه سیستم ذخیره سازی انرژی هیبریدی و عمر چرخه باتری که در یک خودروی الکتریکی متوسط، با استفاده از مدل شبیه سازی در نرم افزار MATLAB، اعمال می شود، در این تحقیق شرح داده شده و نشان داده شده است. این بهینه سازی چند بعدی توسط الگوریتم ژنتیک، محقق می شود. نتایج بهینه سازی تحت برنامه رانندگی دینامومتر شهری(UDDS ) با نتایج سیستم ذخیره سازی انرژی فقط باتری مقایسه می شوند که نشان دهنده افزایش قابل توجه ۷۶ درصدی عمر چرخه باتری حاصل از سیستم ذخیره سازی انرژی هیبریدی بهینه شده با ۷۲ سلول ابرخازن است.

کلیدواژه ها:

چرخه عمر باتری ، خودروی الکتریکی ، سیستم ذخیره انرژی هیبریدی ، بهینه سازی چندهدفه ، ابرخازن