معرفی یک خودروی هیبریدی - الکتریکی با قابلیت بالا

در این پایان نامه، نوعی از خودروهای هیبریدی- الکتریکی با عنوان خودروهای هیبریدی پیل سوختی مورد بررسی دقیق قرار می گیرد. در این نوع از خودروها، از یک باتری، یک خازن با ظرفیت بالا (ابرخازن) به صورت موازی با پیل سوختی استفاده می شود. پیل سوختی بدلیل ظرفیت بالای انرژی و بازده بالای تبدیل سوخت، به عنوان منبع اصلی تولید انرژی در خودروهای هیبریدی پیل سوختی به کار می رود. باتری با پذیرش حداکثر شارژ برای پیشینه بهره وری از ترمز واکنشی و امکان راه اندازی سریع، به عنوان دومین منبع تولید توان مورد نیاز بار سیستم عمل می کند و ابرخازن بدلیل داشتن سریع ترین پاسخ توان و قابلیت جذب و ذخیره ی سریع انرژی جنبشی، تأمین کننده ی اصلی انرژی در لحظات اولیه-ی شتاب گیری موتور است. یک سیستم کنترل انرژی، برای مدیریت حلقه های تقسیم انرژی و کنترل منابع داخلی خودرو های هیبریدی از طریق حلقه های کنترلی و کنترل کننده ها در حالات کاری مختلف، در سیستم قرار می گیرد. در ساختار کنترلی معرفی شده در این پایان نامه، جریان توان بین منابع هیبریدی و باس dc از طریق حالتی موازی کنترل می شود. در ساختار کنترل انرژی موازی، هر منبع از طریق مبدل های dc/dc (یک مبدل بوست برای پیل سوختی و دو مبدل دو طرفه برای ابرخازن و باتری) بصورت همزمان و مداوم با باس dc در ارتباط اند. سیستم کنترلی معرفی شده، ساختاری متشکل از شش حلقه ی کنترلی با کنترل کننده های تناسبی انتگرالی pi است که برای تنظیم ولتاژ باس dc، کنترل ولتاژ ابرخازن، کنترل جریان های داخلی منابع و کنترل حالت شارژ باتری در سیستم قرار می گیرند. شبیه سازی این سیستم کنترلی انرژی در دو حالت حلقه باز و حلقه بسته در چهار مدکاری (راه اندازی، شتاب گیری، مسافت طولانی و مدترمزی) در نرم افزار مطلب انجام شده است. در مد راه اندازی، باتری نیروی اصلی سیستم هیبریدی را تأمین می کند. ابرخازن به عنوان بافر انرژی اصلی در طی مرحله ی گذرای توان عمل می کند، در مد مسافت طولانی، پیل سوختی توانایی تأمین و تغذیه ی متوسط توان را داراست و در مدترمزی نیز انرژی جنبشی به سرعت توسط ابرخازن جذب و ذخیره می شود.