پديد آورنده :
كتاني، احسان
عنوان :
طراحي، شبيه سازي و كنترل فازي مديريت انرژي خودروي هيبريد پيل سوختي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان،دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
هفده، 97ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
محسن اصفهانيان، سعيد بهبهاني
توصيفگر ها :
طراحي خودرو , نرم افزار Advisor
تاريخ نمايه سازي :
94/1/29
استاد داور :
سعيد ضيايي راد، محمد دانش
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/09/25
چكيده فارسي :
چكيده آلودگي محيطزيست و كاهش منابع سوخت فسيلي از جمله مشكلاتياند كه آينده بشر را به مخاطره انداختهاند نتايج مطالعات صورت گرفته نشان ميدهد كه بخش اعظم آلايندهها وارد شده به جو و نيز ميزان سوخت فسيلي مصرف شده ناشي از ادوات حمل و نقل و خودروهاست كه سهم عمده آنرا خودروها احتراق داخلي تشكيل ميدهند رشد فزاينده استفاده از وسايل نقليه و افزايش ترافيك و كندشدن سرعت متوسط وسايل نقليه در داخل شهرها باعث شده است كه مصرف سوخت شديدا افزايش يابد بحران ها روزافزون انرژ و مشكلات مربوط به آلودگي محيط زيست به خصوص در كلان شهرها باعث شده است كه خودروسازان توسعه و تجار ساز خودروها هيبريد را به عنوان جايگزيني برا خودروها احتراق داخلي بدانند در اين ميان خودروها هيبريد پيلسوختي با داشتن آلودگي صفر يكي از گزينهها مناسب برا رسيدن بدين اهداف است در اين پاياننامه از شاسي خودرو سمند برا طراحي يك خودرو هيبريد باتر و پيلسوختي استفاده شده است با توجه به طراحي انجامشده قطعات مورد نياز برا پيشرانه هيبريد خودرو انتخاب شدهاند سپس خودرو در نرمافزار سيمولينك متلب مدل شده و مشخصات شاسي خودرو سمند و قطعات انتخاب شده به مدل مربوطه اضافه شده است سيستم كنترل توان خودرو برمبنا قواعد فاز طراحي شده است اين سيستم بر مبنا توزيع توان بين منابع تامين توان يعني باتر و پيلسوختي در شرايط رانندگي مختلف عمل خواهد كرد همچنين جهت نگهداشتن شارژ باتر از يك كنترلكننده فاز اصلاح كننده شارژ باتر و روش DFL به عنوان آموزش كنترلر فاز برا بهينه كردن ورود كنترل فاز استفاده شده است خودرو مدلشده در سيكلها حركتي استاندارد HWFET FTP UDDS سيكل تهران و يك سيكل تركيبي توسط نرمافزار Advisor شبيهساز شده است نتايج مربوطه نشان ميدهد كه خودرو هيبريد طراحي شده برا شاسي سمند دارا مصرف سوخت مناسبتر نسبت به خودرو سمند با موتور احتراق داخلي و يا پيشرانه پيلسوختي است و از لحاظ شرايط ديناميكي خودرو نظير شتاب و شيبپيمايي قابل رقابت با خودرو سمند معمولي است همچنين مشخص شد كه كنترلكننده اصلاح شارژ باتر نيز توانايي بازگرداندن شارژ باتر را در طي شبيهساز در هر سيكل دارد و از اين نظر وابستگي خودرو برا شارژ مجدد باتر توسط برق شبكه نيز از بين ميرود خودرو طراحي شده از لحاظ مصرف سوخت هزينه سوخت آلودگي توليد بازده چاه تا چرخ آن با خودرو بدون كنترلر اصلاح شده با قابليت اتصال به برق نيز مقايسه شده است نتايج نشان داد كه خودرو هيبريد با قابليت شارژ خودكار دارا مصرف انرژ چاه تا چرخ بيشتر نسبت به خودرو هيبريد با قابليت اتصال به برق است از طرفي مشخص شد كه در سيكلها شهر خودرو هيبريد با قابليت اتصال به برق دارا هزينه سوخت و انتشار گازها آلاينده كمتر است در مقابل در سيكلها بزرگراهي و تركيبي خودرو هيبريد با شارژ خودكار دارا هزينه سوخت و انتشار گازها آلاينده كمتر ميباشد همچنين زمان لازم برا اختلاف شارژ باتر نيز بررسي شد و مشخص گرديد كه اين زمان مقدار معقولي برا مصرفكننده است در پايان پس از بررسي الزامات جانمايي قطعات هيبريد براساس قطعات انتخاب شده برا خودرو سمند هيبريد جانمايي مشخصي برا قطعات در شاسي خودرو سمند انجام شده است هفده
چكيده انگليسي :
Design and Simulation of a hybrid fuel cell vehicle with energy management strategy Ehsan Katani e katani@me iut ac ir Date of Submission 2015 01 14 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisors Mohsen Esfahanian mesf1964@cc iut ac ir and Saeed Behbahani behbahani@cc iut ac irAbstractEnvironmental pollution and reduction of fossil fuel resources are main concerns that effect human life todayand in future The results of studies show that the vast majority of pollutants emitted into the atmosphere andalso the amount of consumed fossil fuel are related to transport vehicles and cars Excess growth of vehicletraffic and reducing the speed of vehicles in urban areas has greatly led to increasing fuel consumption Energycrisis and environmental pollution problems especially in large cities had encouraged automakers to replaceinternal combustion engines with hybrid vehicles Zero emission fuel cell hybrid vehicles are one of the optionsfor achieving this goals In this project fuel cell battery hybrid power train is designed simulated andimplemented on platform of the Samand vehicle Based on the performance of the Samand passenger car thepower share of the fuel cell batteries and electric traction motor are determined and the components that areneeded for the propulsion system have been selected The power need for auxiliary components is alsoconsidered The vehicle is modeled in Matlab Simulink software Platform characteristics of the Samandvehicle and selected components have been added to the model in Advisor software Power control system isdesigned based on fuzzy logic rules Power control system will work based on distribution of power betweenfuel cell and batteries in different driving condition In addition modified fuzzy controller and dynamicallyfocused learning method are used for learning and optimizing the input gain of the main fuzzy controller basedon retaining the SoC of the batteries The vehicle is simulated in UDDS FTP HWFET Tehran and combinedstandard drive cycles in Advisor software Results demonstrate that a new hybrid system that designed for the Samand platform has better fuelconsumption than the Samand with IC engine or the Samand with only fuel cell propulsion In addition theresults of the hybrid model are compared with that of IC engine models of the same vehicle in terms of dynamicproperty like gradeability and acceleration It was also found that modified controller is able to retain SoC ofthe batteries during each drive cycle in simulation Therefore vehicle does not need electricity grid for chargingthe batteries In addition the proposed vehicle with modified controller that charges the batteries during thedrive cycle is compared with plugin vehicle without this controller in terms of well to wheel efficiency energyconsumption charging time of the batteries fuel cost and pollution Results show that automatic rechargeablehybrid vehicle has more well to wheel energy consumption than hybrid vehicle with plugin ability In addition it was found that hybrid vehicle with plugin ability has less fuel cost and emissions in urban drive cycles thanautomatic rechargeable hybrid vehicle In contrast automatic rechargeable hybrid vehicle has less fuel costand emissions in highway and combined drive cycles Also charge time of the batteries was investigated andit was found that the time for charging the batteries is reasonable for consumers Finally conditions andrequirements for positioning of the hybrid components in vehicle was investigated and suitable placement ofselected components is done for the Samand platform Key Words Hybrid vehicles Fuel cell Vehicle design Fuzzy controller Advisor software DynamicallyFocused Learning
استاد راهنما :
محسن اصفهانيان، سعيد بهبهاني
استاد داور :
سعيد ضيايي راد، محمد دانش
