طراحی ساختار بهینه سیستم ذخیره انرژی خودروهای هیبرید الکتریکی

به دلیل طبیعت پیچیده خودروهای هیبرید، استراتژیهای کنترلی طراحی شده بر مبنای بینش مهندسی معمولاً عملکرد بهینه خودرو را تأمین نمی کنند و استفاده از الگوریتم های بهینه سازی ضروری است. سیستم ذخیره انرژی یک خودروی هیبریدی با سه شاخص مهم، انرژی ویژه و توان ویژه وسیکل طول عمر ارزیابی می گردد. سیستم بهینه پیشنهادی شامل استفاده همزمان باتری و ابرخازن با کنترل مبتنی بر فازی بر روی خودرو مرجع در یک سطح و استفاده از رویکرد فازی با بهره گیری از خروجی های سیستم فازی ذخیره انرژی جهت کنترل نقاط کارکرد موتور احتراقی به عنوان سطح دوم می باشد. بهینه سازی نقاط عملکرد موتور احتراقی با هدف کاهش سوخت در مرحله اول و کاهش آلایندگی در مرحله دوم و بهره گیری از ابرخازن جهت بهبود شتاب لحظه ای خودرو، افزایش طول عمر باتری، قابلیت شیپ پیمایی و پشتیبانی در جهت کاهش مصرف سوخت طراحی شده است. در این طرح انتخاب ظرفیت خازن مبتنی بر میزان حداکثر تاثیرگذاری درخروجی می باشد و باید دانست مصالحه انتخاب مشخصات ابرخازن و باتری از دیگر چالش های طراحی به شمار می آید. سیستم پیشنهادی بر روی خودرو مرجع پریوس با استفاده از نرم افزار advisor شبیه سازی گردید و جهت مقایسه طرح ارائه شده، شاخص های خروجی خودرو از قبیل سطح شارژ، مصرف سوخت، آلایندگی، تست سرعت و شتاب و همچنین شیب پیمایی تحت مقایسه با خودرو مرجع قرار گرفت چگونگی روند بهبود آن ترسیم گردید. نتایج تحقیقات بیشتر و پیاده سازی آنها بر روی خودروهای هیبرید الکتریکی تجاری می تواند بهره وری و کاهش قیمت این نوع از خودروها را جهت متقاعد کردن مشتریان برای استفاده بیشتر بهراه داشته باشد.