Hibrit araçlarda uygun güç yönetim stratejilerinin belirlenmesi

Abstract

Hibrit araçlarda uygun güç yönetimi stratejilerini belirleme çalışmasında, en az yakıt tüketimini elde etmek için dinamik programlama yöntemi kullanılarak, karmaşık plug-in hibrit elektrikli taşıtta enerji yönetimi kontrolü optimize edilmiştir. Enerji yönetimi optimizasyonu NEDC, WLTC, FTP-72 test döngüleri altında yapılmıştır. Çalışma sırasında taşıt, fiziksel taşıt ve kontrol modeli olarak modellenmiştir. Taşıt modeli, hem baz kompleks hibrit mimarisi hem de 6 ileri şanzıman eklenerek değiştirilmiş kompleks hibrit mimarisi için geliştirilmiştir. Kontrol modeli kural bazlı ve optimizasyon bazlı kontrol stratejisi ile çalıştırılmıştır. Batarya şarjı sürdürme modunda, geliştirilmiş bir kod tarafından dinamik programlama işlemi yapılmıştır. Enerji yönetimi optimizasyonu, elektrikli sürüş, seri ve paralel hibrit mod için değerlendirilmiştir. Geliştirilen baz ve değiştirilmiş taşıt modelleri, optimizasyon bazlı ve kural tabanlı kontrol stratejisi simüle edilmiştir. Simülasyon sonuçları, batarya şarj durumu (SOC), yakıt tüketimi, sürüş modları, tork dağılım oranı, şanzıman hız kademesi, içten yanmalı motor (İYM), generatör parametreleri baz ve değiştirilmiş taşıt modelleri için değerlendirilmiştir. Ek olarak, FTP-72 test döngülerinde optimizasyon verimliliğini görmek için farklı SOC ve İYM tork ayrıklaştırma oranlarında dinamik programlama tabanlı optimizasyon yapılmıştır. Temel taşıt modelinde, simülasyon sonuçlarına dayanarak, optimizasyon bazlı kontrol stratejisi, NEDC, WLTC, FTP-72 test çevrimleri altındaki kural bazlı stratejiye göre yakıt tüketiminde sırasıyla %7,77, %4,45, %10,7 iyileşme sağlamıştır. Değiştirilmiş taşıt modelinde, simülasyon sonuçlarına dayalı olarak, optimizasyon bazlı kontrol stratejisi, NEDC, WLTC, FTP-72 test çevrimleri altındaki kural bazlı stratejiye göre yakıt tüketiminde sırasıyla %19,78, %16,41, %15,92 iyileşme sağlamıştır. Ayrıca, dinamik programlama sürecinde, SOC'nin ve İYM torkunun ayrıklaştırma oranları, yakıt tüketimindeki iyileşmeyi etkilemiştir. SOC ayrıklaştırma hassasiyeti %1'den %0,01'e yükseldiğinde, yakıt tüketimi iyileşmesi FTP-72 test döngüsündeki kural bazlı kontrol stratejisine kıyasla %-13,41'den %10,77'e yükselmiştir. İYM tork ayrıklaştırma hassasiyeti 30 N·m'den 10 N·m'ye yükseldiğinde, yakıt tüketimindeki iyileşme, FTP-72 test döngüsündeki kurala dayalı stratejiye kıyasla %7,97'den %10,77'ye yükselmiştir.