دانلود پایان نامه

شکل(8-2) تغييرات ولتاژ باتری
استراتژی کنترلی که در مرجع [29] بيان شده است ، به اين صورت می باشد که کنترل کننده، انتقال و توليد انرژی بين اجزاء اصلی خودرو هايبريد موازی (موتور احتراقی،موتور الکتريکی، انتقال و باتری ) را بهينه می کند. نقشه های بازده اجزاء برای طراحی کنترل کننده استفاده شده است. کنترل کننده ابتدا سيگنالهای ترمز و پدال شتاب دهنده را که از راننده به عنوان ورودی دريافت کرده ، به فرمانهای قدرت محرک تبديل می کند. با توجه به شکل(9-2) ، بعد از اينکه فرمان مربوط به قدرت محرک محاسبه شد ، کنترل کننده فازی توان بهينه موتور الکتريکی ، در حالتی که به عنوان ژنراتور برای شارژ باتری استفاده می شود، و فاکتور مقياس را وقتی که موتور الکتريکی به عنوان موتور عمل می کند محاسبه می کند. اگر شارژ باتري پايين باشد ، فاکتور مقياس نزديک صفر بوده و در اين حالت از موتور الکتريکی نبايد برای رانش خودرو استفاده کرد . بالعکس اگر شارژباتری بالا باشد ، در اين حالت فاکتور مقياس برابر يک می باشد.

شکل(9-2) ساختار کنترلر فازی بهينه
سومين بلوک ، مربوط به محاسبه توان موتور احتراقی و موتور الکتريکی ( PICEو PEM) براساس درخواست توان (Pdriver )و توان ژنراتور( Pgen ) و ضريب مقياس (SF) می باشد، که توان موتور احتراقی مطابق رابطه (3-2) و توان موتور الکتريکی مطابق رابطه (4-2) می باشد.
PICE=Pdriver+Pgen (3-2)
PEM = -Pgen (4-2)
برای محاسبه توانها دو استثناء وجود دارد :
وقتی که Pdriver+Pgen کوچکتر از حد آستانه باشد در اين حالت PICE=0kW و PEM=Pdriver
وقتی که Pdriver+Pgen بزرگتر از ماکزيمم توان ICE باشد ، در اين حالت روابط (5-2) و
(6-2) برقرار می باشد.
PICE = PICE,[email protected] (5-2)
PEM = Pdriver – PICE,[email protected] (6-2)
برای محاسبه نسبت دنده مطلوب، ابتدا از منحنی سرعت-گشتاور بهينه [29] برای محاسبه سرعت و گشتاور بهينه موتور احتراقی با توجه سطح توان مورد نياز موتور احتراقی استفاده می شود. سپس سرعت بهينه موتور احتراقی به سرعت زاويه ای خودرو تقسيم شده تا نسبت دنده مطلوب حاصل شود. نتايج حاصل از شبيه سازی نشان می دهد که کنترل کننده فازی برای سيکل شهری حدود 6.8% و برای سيکل اتوبان حدود 9.6% بهبود افزايش عملکرد نسبت به کنترل کننده معمولی ايجاد کرده است.
در مراجع[30و31] دو استراتژی کنترل فازی مختلف برای سيکل شهری و سيکل برون شهری ارائه شده است. با استفاده از يک سوئيچ منطقی ، در هر سيکل يکی از استراتژيهای کنترل فعّال می گردد. شکل (10-2) ساختار استراتژی کنترل را نشان می دهد.

شکل(10-2) ساختار استراتژی کنترل فازی
اهداف استراتژی کنترل فازی طراحی شده شامل: 1) کم کردن آلودگی در سيکل شهری، 2) غلبه بر نقطه ضعف موتور احتراقی که در بارهای پايين دارای بازده کم می باشد، 3) حالت شارژ باتری در حد مطلوب قرار گيرد، می باشد.
در طول سيکل شهری موتور الکتريکی ابتدا شروع به حرکت کرده و موتور احتراقی خاموش می باشد . با افزايش سرعت خودرو مد هايبريد فعّال گشته و در اين حالت اکثر گشتاور مورد نياز توسط موتور احتراقی توليد شده و موتور الکتريکی گشتاور باقيمانده را توليد می کند. در اين حالت استراتژی کنترل برای کاهش آلودگی هوا، گشتاور موتور احتراقی را در ناحيه مطلوب قرار می دهد و حتی الامکان سعی می شود تا گشتاور آن برای شارژ باتری استفاده نگردد مگر اينکه حالت شارژ باتری از مقدار مينيمم کمتر گردد. در سيکل برون شهری خودرو هايبريد برقی بيشتر در مد شارژ مجدد کار می کند و موتور احتراقی توان مورد نياز را توليد کرده و از موتور الکتريکی برای شارژ باتريها استفاده می شود. در اين حالت اگر گشتاور مورد نياز از ماکزيمم گشتاور موتور احتراقی بيشتر شد ، مد هايبريد فعال گشته و بقيه توان در خواستی توسط موتور الکتريکی فراهم می گردد.
براساس مطالعات انجام شده درمرجع [32] ، برای ايجاد بيشترين مزيتهای ايجاد شده ناشی از توپولوژی و استراتژی توزيع انرژی مربوط به PHEV ، پيشرفتهايی در زمينه بهينه سازی اجزاء مربوط به اجزاء خودرو و استرتژی مديريت انرژی نياز می باشد . مديريت انرژی در PHEV ، می تواند يک استراتژی کنترلی مناسب را ايجاد کند که تابعی از حالتهای اجزاء خودرو اصلی و شرايط حرکتی واقعی می باشد. در حقيقت اين استراتژی باعث توزيع بهينه انرژی در هر لحظه از زمان بين منابع انرژی خودرو می شود. اهداف ناشی از اين عمل عبارتند از :