بهینه سازی عملکرد سامانه انتقال قدرت هیبرید با معرفی یک تقسیم کننده توان جدید

نویسندگان

چکیده

در این مقاله یک سامانه انتقال قدرت هیبرید معرفی گردیده که در آن یک "مجموعه تقسیم کننده توان" جدید یک ارتباط مکانیکی را بین چهار محور موتور احتراقی، دو موتور الکتریکی و محور متصل به دیفرانسیل و چرخ ها فراهم می آورد. یک استراتژی کنترلی موثر برای سامانه انتقال قدرت هیبرید جدید طراحی و سپس مراحل شبیه سازی و نتایج آن ارائه شده است. کنترلر طراحی شده دارای چهار ورودی توان درخواستی، سرعت خودرو، حد شارژ باتری و دمای موتور احتراقی بوده و عملکرد تک تک اجزای انتقال قدرت شامل موتور احتراقی، دو موتور الکتریکی و باتری را به گونه ای تنظیم می کند که راندمان کل سامانه بیشینه گردد. این کنترلر با استفاده از منطق فازی چگونگی شارژ باتری را با توجه به ورودی های دریافتی از تک تک اجزا تعیین می کند. این منطق فازی حد شارژ باتری را همواره در یک محدوده بالا نگه می دارد و در صورت امکان میزان شارژ باتری را افزایش می دهد تا نقاط عملکردی موتور احتراقی را به نقاط پربازده تر انتقال دهد. همچنین کنترلر طراحی شده با استفاده از یک بهینه سازی عددی، دور موتور احتراقی را تعیین می کند تا نه صرفا موتور احتراقی بلکه کل سامانه را در حالت بهینه قرار دهد. برای مدلسازی و شبیه سازی سامانه انتقال قدرت و کنترلر طراحی شده از نرم افزارهای Matlab-Simulink و Advisor استفاده شده است. نتایج شبیه سازی ارائه شده و با نتایج شبیه سازی انجام شده با کنترلر پیش فرض مقایسه شده است که این مقایسه کارآمدی کنترلر طراحی شده را نشان می دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Performance Enhancement of Hybrid Eclectic Vehicles by Introduction of a Novel Power Split Device

نویسندگان [English]

  • B. Mashadi
  • S.A. Emadi
چکیده [English]

In this paper, an innovative power split device is introduced and a control strategy for a hybrid transmission
using the device is developed. This transmission provides a mechanical connection between engine, two
motors/generators and the rotational shaft which transmits drive force to the wheels. The controller receives
battery state of charge (SOC), vehicle speed and power requested at wheels, and coordinates all components
in such a way to optimize the entire system efficiency. A fuzzy logic controller is designed to sustain SOC in
high regions and shift engine operating points to higher efficiency regions. A numerical optimization algorithm
is used to control the engine speed in order to optimize the entire system, rather than optimizing only
the engine. Matlab-Simulink and Advisor software are used for vehicle modeling, simulation and implementation
of the controllers. Simulation results demonstrate remarkable improvements in fuel economy relative
to simulation with default controller of Advisor.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Power Split Device
  • Hybrid Power Train
  • Control strategy
  • State of charge
  • Fuzzy logic