بهینه سازی استراتژی مدیریت انرژی در خودروی هیبریدیپیل سوختی، باتری و ابر خازن

امرزوه مطالعات بر روی خودروهای هیبریدی به دلیل توسعه روش های جایگزین برای تولید انرژی در وسایل نقلیه و با توجه به محدود بودن سوخت های فسیلی و نشر گازهای گلخانه ای و به دنبال آن گرم شدن کره زمین و آلودگی محیط زیست، مورد توجه زیادی قرار گرفته است. در این مقاله ابتدا به مرور کلی بر انواع خودروهای هیبریدی و مقایسه آنها با هم پرداخته و سپس انواع سیستم های به اشتراک گذاری منابع انرژی یا همان توپولوژی HSSE را بررسی نموده و یک استراتژی کنترل مدیریت انرژی بر مبنای بهینه سازی پیشنهاد می نماییم و براساس مدل پیشنهادی، شبیه سازی را انجام می دهیم. به منظور مدیریت و کنترل انرژی در خودروهای هیبریدی- الکتریکی، یک سیستم اشتراک گذاری موازی منابع انرژی و از یک استراتژی کنترل انرژی پیشنهاد می شود. حلقه های کنترل طراحی شده در این سیستم قادر است، کنترل جریان بین منابع انرژی هیبریدی همچون باتری، ابرخازن، پیل - سوختی، مبدل های الکترونیک قدرت DC/DC و باس DC را به عهده داشته باشد و به صورت همزمان و دایمی، ولتاژ باس DC و سرعت خودرو را کنترل کند. این استراتژی کنترلی، شامل مجموعه هایی از حلقه های کنترل است که برای تنظیم و تثبیت ولتاژباس DC ، کنترل جریان منابع انرژی و کنترل حالت شارژ هر وسیله ذخیره کننده انرژی مورد استفاده در سیستم، قرار داده شده است. کنترلرهای PI ، PID که از المان های استراتژی بهینه سازی می باشند، برای تنظیم و تعدیل خروجی حلقه های کنترلی با توجه به سیگنال های مرجع و ابتدایی آنها می توانند به کار روند. در این مقاله از کنترلر PID استقاده خواهیم کرد و به منظور اعتبار سنجی این استراتژی کنترل انرژی، شبیه سازی کل سیستم یک خودروی هیبریدی- الکتریکی با سه منبع انرژی پیل سوختی، باتری و ابرخازن در حالت حلقه بسته و در نرم افزار Matlab-Simulink انجام شده است.

کلیدواژه ها:

خودروی الکتریکی ، خودروی هیبریدی ، مدیریت انرژی ، استراتژی کنترل ، منابع هبیریددی ، مبدل هایDC-DC ، ذخیره سازی منابع انرژی هیبریدی HESS ، کنترل کننده