مدل‌سازی و شبیه‌سازی راهبردهای بهینه ی مدیریت انرژی در خودروی هیبرید پیل سوختی

در سال‌های اخیر، کاربردهای متنوع پیل‌های سوختی توجهات زیادی را در محیط‌های صنعتی و دانشگاهیِ جهان به خود جلب کرده اند. ترکیب پیل‌سوختی با منابع تغذیه ثانویه مانند باتری، مزیت‌هایی مانند چگالی توان بالا، راه‌اندازی سریع و بهبود پاسخ دینامیکی را به ارمغان خواهد آورد. در چنین ترکیبی، کیفیت عملکرد قوای محرکه به نحوه‌ی کنترل و توزیع توان بین منابع انرژی وابسته است. در این مقاله تلاش بر آن است تا با ارایه‌ی راهبردهای پیشرفته و هوشمند، مدیریت بهینه‌ی انرژی در منابع توان خودروی هیبرید پیل‌سوختی مورد بررسی قرارگرفته و تا حد امکان بهبود داده شود. این بررسی شامل ترکیب پیل‌سوختی و باتری است. برای این ترکیب، دو راهبرد مدیریت انرژی به تفکیک مدل‌سازی، بهینه‌سازی و شبیه‌سازی شده است. این راهبردها شامل کنترل منطق فازی و کنترل حالت عملکردی است. هردوی این راهبردها توسط الگوریتم ژنتیک بهینه‌سازی شده و در محیط شبیه‌ساز خودروهای پیشرفته (ADVISOR) مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. نتایج شبیه‌سازی این راهبردها طی چندین چرخه‌ی رانندگی و آزمون‌های عملکردی در ترکیب پیل‌سوختی/ باتری، حاکی از برتری راهبردهای بهینه‌سازی شده نسبت به راهبردهای بهینه‌سازی نشده و حتی راهبرد موجود در شبیه‌ساز است. نتایج این مطالعه تایید می‌کند که راهبردهای این مقاله، در میزان صرفه‌جوییِ سوخت، حفظ سطح قوای منبع تغذیه، بهبود عملکرد دینامیکی و افزایش کارایی منابع توان اثر قابل‌توجهی دارند.