Optimum energy management strategy of a hybrid electrical vehicle based on efficient power distribution and battery discharge capacity
Verimli güç dağıtımı ve akü deşarj kapasitesine dayalı hibrit elektrikli aracın optimum enerji yönetimi stratejisi
- Tez No: 937297
- Danışmanlar: Prof. Dr. ÖZGEN AKALIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Bir hibrit elektrikli aracın (HEV) ana taşıyıcıları, içten yanmalı motoru ve elektrik motoru arasındaki verimli güç dağıtımı, toplam yakıt tüketimini ve CO2 emisyonlarını azaltmak için enerji yönetimi stratejisinde önemli bir rol oynar. Bu çalışmada, literatürde P2 ve P4 olarak bilinen iki farklı hibrit konfigürasyonda bir hafif ticari aracın (LCV) toplam yakıt tüketimini analiz etmek için AVL Cruise Yazılımı kullanılmıştır. Simüle edilen sonuçlar, P2 konfigürasyonu kullanılarak yakıt tüketiminin %17,7 oranında iyileştirilebileceğini göstermektedir. Buna karşılık, P4 tasarımı, geleneksel bir aktarma organına sahip temel araca kıyasla, sürdürülebilir şarjlı bir WLTC testinde yalnızca %15,6'lık bir iyileşme sağlıyor. İçten yanmalı motor ile elektrik motoru arasında optimum güç dağılımını bulmak için araştırmalar yalnızca P2 konfigürasyonuna odaklanmıştır. Sonuçlar, belirli bir hız aralığı için, yakıt ekonomisini iyileştirmek için belirli bir içten yanmalı motor ve elektrik motoru güç oranı ve izin verilen maksimum pil gücü deşarj kapasitesinin gerekli olduğunu ortaya koydu. Sürdürülebilir bir şarjlı WLTC testinde aracın genel yakıt tüketiminde ilave %5.1'lik bir iyileşme sağlanabileceği gösterilmiştir. Son olarak, bu araştırma, gelecekteki araç hız profilini tahmin etmek ve sürücüye eko-sürüş prosedürü konusunda talimat vermek için V2V, V2I ve GPS iletişimi yoluyla çevrimiçi trafik verilerini enerji yönetimi stratejisine dahil etmeye odaklanmaktadır. Tahmin ufkunda dalgalanan hız, Savitzky-Golay filtresi kullanılarak yumuşatılır, bu da sürücünün mümkün olduğunca sabit bir hızda sürüş yapmasını gerektirir. Sonuç, optimum bir P2 konfigürasyonu kullanıldığında yakıt verimliliğinde potansiyel olarak %6,1'lik bir iyileşme gösterdi.
Özet (Çeviri)
Efficient power distribution between prime movers, the internal combustion engine, and the electric motor of a hybrid electric vehicle (HEV) plays a significant role in its energy management strategy to reduce the overall fuel consumption and CO2 emissions. This study uses AVL Cruise Software to analyze the overall fuel consumption of a light-duty commercial vehicle (LCV) in two different hybrid configurations, known as P2 and P4, in the literature. The simulated results show that the fuel consumption can be improved by 17.7% using the P2 configuration. In contrast, the P4 design accounts for only a 15.6% improvement in a sustainable charge WLTC test compared to the base vehicle having a conventional powertrain. To find an optimum power distribution between the internal combustion engine and the electric motor, research is focused on only the P2 configuration. The results revealed that, for a specific velocity range, a particular internal combustion engine and electric motor power ratio and maximum permissible battery power discharge capacity are required to improve fuel economy. It is shown that an additional 5.1% improvement in the vehicle's overall fuel consumption can be achieved in a sustainable charge WLTC test. Finally, this research concentrates on incorporating the online traffic data via V2V, V2I, and GPS communication into energy management strategy to predict the future vehicle velocity profile and instruct the driver on an eco-driving procedure. The fluctuating speed at the prediction horizon is smoothened using Savitzky–Golay filter, requiring the driver to maintain a constant speed driving as much as possible. The result showed a potential 6.1% improvement in fuel efficiency when an optimum P2 configuration is used.
Benzer Tezler
- Hibrit araçlar için yapay zeka tabanlı bir kontrol stratejisi
An artificial intelligence based control strategy for hybrid vehicles
YILMAZ SERYAR ARIKUŞU
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ NEVRA BAYHAN
DOÇ. DR. HASAN TİRYAKİ
- Menzili uzatılmış elektrikli araçlarda eş değer yakıt tüketimi ile yakıt ve nox optimizasyonu
Nox and fuel optimization on range extended vehicles using equivalent consumption of minimization strategy
AYŞEGÜL KURŞUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALMAN KURTULAN
- Hibrid elektrikli araçlar için enerji yönetim sistemleri
Energy management system for hybrid electric vehicles
EMRE KURAL
Doktora
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLİN AKSUN GÜVENÇ
- Hibrit elektrikli bir kamyon için bulanık mantık tabanlı enerji yönetim sistemi algoritmalarının geliştirilmesi
Development of fuzzy logic based energy management system algorithms for hybrid electric truck
HAZAL SÖLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT YILMAZ
- A predictive control strategy for optimal power sharing and battery thermal management in hybrid electric vehicles
Hibrit elektrikli araçlarda en iyi güç paylaşımı ve batarya ısıl yönetimi için bir öngörülü kontrol stratejisi
AHMET KAAN ŞANAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYaşar ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRAH BIYIK