تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,298 |
تعداد مقالات | 15,884 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,118,182 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,888,745 |
ارائه یک استراتژی جدید برای مدیریت انرژی خودروی الکتریکی مبتنی بر مبدل دوطرفه سهدرگاهه و کنترلکننده فازی | ||
مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز | ||
مقاله 12، دوره 46، شماره 3 - شماره پیاپی 77، آذر 1395، صفحه 121-137 اصل مقاله (6.46 M) | ||
نویسندگان | ||
علیرضا حاتمی* 1؛ پیمان بیات2؛ پژمان بیات2؛ محمدرضا طوسی1 | ||
1دانشگاه بوعلی سینا همدان | ||
2دانشجوی کارشناسی ارشد | ||
چکیده | ||
چکیده: خودروهای الکتریکی در دهه گذ شته موردتوجه ب سیاری از ک شورها قرار گرفتهاند. سی ستم ذخیره سازی انرژی در این خودروها معمولا مجموعهای از باتریها است که همواره با مشکلاتی از قبیل گرم شدن بیشازحد، ظرفیت ذخیره انرژی پایین و بازدهی پایین همراه است؛ به همین دلیل توسعه خودروهای الکتریکی به علت هزینههای ناشی از وقوع این مشکلات تحت تأثیر قرار گرفته است. یک راهحل مناسب و ممکن برای برطرف نمودن برخی از این مشکلات و بهبود عملکرد سیستم ذخیرهسازی انرژی، نصب ابرخازن بهعنوان منبع انرژی کمکی میباشد. در این مقاله با هدف کاهش حجم و تلفات سیستم ذخیرهسازی انرژی و همچنین یکپارچهسازی جریان خروجی سیستم، علاوهبر بهرهگیری از مبدل دوطرفهسهدرگاهه بهعنوان واسط بین باتری، ابرخازن و موتور الکتریکی، نحوه کنترل مستقیم توان هر دو منبع (باتری و ابرخازن) از طریق کلیدزنی این مبدل مطرح گردیده است، که این کار از طریق دو لایه کنترلی شامل کنترلکننده فازی و بلوک تنظیمکننده صورت گرفته است. برای بررسی نتایج، نمونهای از خودروی الکتریکی به همراه سیستم ذخیرهسازی انرژی پیشنهادی توسط مؤلفین ساخته شده است و نتایج عملی موردبررسی قرار گرفته شده ا ست، علاوهبرآن سی ستم ذخیره سازی پی شنهادی در مقای سه با سی ستمهای ذخیره انرژی مر سوم در محیط سیمولینک متلب مدلسازی شده است. نتایج شبیهسازی و عملی بیانگر افزایش بازدهی استراتژی پیشنهاد شده نسبت به دیگر روشها است. | ||
کلیدواژهها | ||
واژه های کلیدی: ابرخازن؛ باتری؛ سیستم ذخیره سازی انرژی؛ خودروی الکتریکی؛ مبدل دوطرفه سه درگاهه | ||
مراجع | ||
[1] N. Künzli, R. Kaiser, S. Medina and et al., “Public-health impact of outdoor and traffic-related air pollution: a European assessment”, The Lancet, vol. 356, no. 9232, pp. 795-801, 2000. [2] Y. Zhang, L. Wu, X. Hu and H. Liang, “Model and control for supercapacitor-based energy storage system for metro vehicles,” in Proc. Int. Conf. Elect. Mach. Syst., pp. 2695-2697, 2008. [3] E. Vinot, R. Trigui and B. Jeanneret, “Optimal management of electric vehicles with a hybrid storage system”, IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, pp. 1-6, 2010. [4] L. Gao, R. A. Dougal and S. Liu, “Power enhancement of an actively controlled battery/ultracapacitor hybrid,” IEEE Transactions on Power Electronic, vol. 20, no. 1, pp. 236-243, 2005. [5] M. Ortuzar, J. Moreno and J. Dixon, “Ultracapacitor-based auxiliary energy system for an electric vehicle: Implementation and evaluation,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 54, no. 4, pp. 2147-2156, 2007. [6] O.C. Onar and A. Khaligh, “A Novel integrated magnetic structure based dc/dc converter for hybrid battery/ultracapacitor energy storage systems,” IEEE Transactions on Smart Grid, vol. 3, no. 1, pp. 296-307, 2012. [7] F.S. Garcia, A.A. Ferriera and J.A. Pomilio, “Control strategy for battery-ultracapacitor hybrid energy storage system,” Proceedings of 24th Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition, pp. 826-832, 2009. [8] W. Lhomme, P. Delarue, P. Barrade, A. Bouscayrol and A. Rufer, “Design and control of a supercapacitor storage system for traction applications,” in Proc. Conf. Rec. Ind. Appl. Conf., pp. 2013–2020, 2005. [9] F.Ahmadkhanlou and A.Goodarzi, “Hybrid lithium-ion/ultracap energy storage systems for plug-in hybrid electric vehicles”, Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), IEEE, pp. 1-7, 2011. [10] N. Schofield H. T. Yap and C. M. Bingham, “Hybrid energy sources for electric and fuel cell vehicle propulsion”, IEEE Conference on Vehicle Power and Propulsion, pp. 522 – 529, 2005. [11] T. P. Kohler, D. Buecherl and H.G. Herzog, “Investigation of control strategies for hybrid energy storage systems in hybrid electric vehicles,” in Proc. IEEE Veh. Power Propulsion Conf., pp. 1687- 1693, 2009. [12] S. M. Lukic, S. G. Wirasingha, F. Rodriguez, J. Cao and A. Emadi, "Power management of an ultracapacito /battery hybrid energy storage system in an HEV," IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference, pp. 1-6, 2006. [13] F. Ju, Q. Zhang, W. Deng and J. Li, “Review of structures and control of battery-supercapacitor hybrid energy storage system for electric vehicles”, IEEE International Conference on Automation Science and Engineering (CASE) Taipei, Taiwan, pp. 18-22, 2014. [14] S.M. Lukic, J. Cao, R.C. Bansal, F. Rodriguez and A. Emadi, “Energy storage systems for automotive applications”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 55, no. 6, pp. 2258-2267, 2008. [15] T. Ming, W. Deng, J. Wu and Q. Zhang, "A hierarchical energy management strategy for battery-supercapacitor hybrid energy storage system of electric vehicle," Transportation Electrification Asia-Pacific (ITEC Asia-Pacific), pp. 1- 5, 2014. [16] H. Xiaoliang, J.M.A. Curti and H. Yoichi, "Energy management strategy with optimized power interface for the battery supercapacitor hybrid system of Electric Vehicles," Industrial Electronics Society, IECON 2013 - 39th Annual Conference of the IEEE , pp. 4635-4640, 2013. [17] R. Karangia, M. Jadeja, C. Upadhyay and H. Chandwani, "Battery-supercapacitor hybrid energy storage system used in Electric Vehicle”, Energy Efficient Technologies for Sustainability (ICEETS), 2013 International Conference on , vol., no., pp. 688-691, 2013. [18] W. Zhou, M. Li, H. Yin and C. Ma, “An adaptive fuzzy logic based energy management strategy for electric vehicles”, IEEE 23rd International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), pp. 1778-1783, 2014. [19] M.A. Silva, H.N. de Melo, J.P. Trovao, P.G. Pereirinha and H.M. Jorge, “An integrated fuzzy logic energy management for a dual-source electric vehicle”, 39th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, IECON, pp. 4564-4569, 2013. [20] S. Faquir, A. Yahyaouy, H. Tairi and J. Sabor, “Energy management in an electrical hybrid system using a fuzzy inference control system”, International Conference on Industrial Engineering and Systems pp. 1-5, 2013. [21] J. Moreno, J. Dixon and M. Ortúzar, “Energy management system for a hybrid electric vehicle, using ultracapacitors and neural networks”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 53, no. 2, pp. 614-623, 2006. [22] L. Fangcheng, L. Jinjun, Z. Bin and Z. Haodong, “Energy management of hybrid energy storage system (HESS) based on sliding mode control”, Power Electronics and Motion Control Conference (IPEMC), pp. 406-410, 2012. [23] P. Thounthong, S. Pierfederici, J. P. Martin, M. Hinaje and B. Davat, “Modeling and control of fuel cell /supercapacitor hybrid source based on differential flatness control” IEEE Transaction on vehIcular technology, vol. 59, no. 6, pp. 2700 -2710, 2010. [24] S.K. Kollimalla, M.K. Mishra and N.L. Narasamma, “Design and analysis of novel control strategy for battery and supercapacitor storage system”, IEEE Transactions on Sustainable Energy, Vol. 5 , no. 4, pp. 1137-1144, 2014. [25] R. Sadoun, N. Rizoug, P. Bartholomeus, B. Barbedette and P. Le Moigne, “Optimal sizing of hybrid supply for electric vehicle using li-ion battery and supercapacitor,” Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), pp. 1–8, 2011. [26] A. Ravey, R. Roche, B. Blunier and A. Miraoui, “Combined optimal sizing and energy management of hybrid electric vehicles”, IEEE Transportation Electrification Conference and Expo (ITEC), pp. 1-6, 2012. [27] M.J. Kim and H. Peng, “Power management and design optimization of fuel cell/battery hybrid vehicles,” Journal of Power Sources, vol. 165, no. 2, pp. 819-832, 2007. [28] G. Yimin and M. Ehsani, “Parametric design of the traction motor and energy storage for series hybrid off-road and military vehicles,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol. 21, no. 3, pp. 749-755, 2006. [29] R.E. Araújo, R.d. Castro, C. Pinto, P. Melo and D. Freitas, “Combined sizing and energy management in EVs with batteries and supercapacitors”, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 63 , no. 7 , pp. 3062-3076, 2013. [30] Y. Wang, C. Xiang and S.Hu, “Design and control strategy for a new hybrid energy storage system”, Applied Power electronics conference and exposition (APEC), twenty-ninth annual IEEE, pp.3401-3405, 2014. [31] علی عجمی، محسن محمودی، ابراهیم سیفی نجمی، «یک مبدل جدید سوئیچ کاهش یافته برای اتصال دو منبع تولید پراکنده به شبکه قدرت»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 44، شماره 3، صفحه 1-12، 1393. [32] مجید ولیزاده، محمدرضا فیضی، ابراهیم بابائی، مهران صباحی، «اینورتر امپدانسی دو خروجی برای درایو دو موتور القایی کنترلشده به روش DTC در خودرو هیبرید پیل سوختی»، مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، جلد 44، شماره 3، صفحه 51-66، 1393. [33] R. Wai, C. Lin and Y. Chang, “High step-up bidirectional isolated converter with two input power sources,” IEEE Transaction on Industrial Electronic, vol. 56, no. 7, pp. 2679–2641, 2009. [34] Z. Zhang, Z. Ouyang, O.C. Thomsen and M.A.E. Andersen, “Analysis and design of a bidirectional isolated dc–dc converter for fuel cells and supercapacitors hybrid system”, IEEE Transaction on Power Electronic, vol. 27, no. 2, pp. 848-859, 2012. [35] Z. Ouyang, Z. Zhang, O. C. Thomsen, and M. A. E. Andersen, “Planar integrated magnetics (PIM) module in hybrid bidirectional dc–dc converter for fuel cell application,” IEEE Transaction on Power Electronic, vol. 26, no. 11, pp. 3254-3264, 2011. [36] A. Hatami, M. R. Tousi, P. Bayat and P. Bayat, “Power management strategy for hybrid vehicle using a three-port bidirectional DC-DC converter”, IEEE 23rd Iranian Conference on Electrical Engineering (ICEE), pp. 1498 – 1503, 2015. [37] D.A.J. Rand, R. Woods and R.M. Dell, “Batteries for electric vehicles”, Research Studies Press Ltd, pp. 125– 230, 1998. [38] S. M. Rezvanizaniani, Z. Liu, Yan Chen and J. Lee, “Review and recent advances in battery health monitoring and prognostics technologies for electric vehicle (EV) safety and mobility”, Journal of Power Sources, vol. 256, pp. 110–124, 2014. [39] Y.H. Chiang, W.Y. Sean and J.C. Ke, “Online estimation of internal resistance and open-circuit voltage of lithium-ion batteries in electric vehicles”, J. Power Sources, vol. 196, no. 8, pp. 3921-3932, 2011. [40] P. F. Ribeiro, B. K. Johnson, M. L. Crow, A. Arsoy and Y. Liu, “Energy storage systems for advanced power applications,” Proceedings of the IEEE, vol. 89, no. 12, pp. 1744–1756, 2001. [41] T. Bartley, “Ultracapacitors and batteries for energy storage in heavy-duty hybrid-electric vehicles,” presented at the 22nd Int. Battery Seminar Exh., 2005. [42] N.A. Thong, Application of Supercapacitor in Electrical Energy Storage System, MSc Thesis, National University of Singapore, 2011. [43] S. Baldursson, BLDC Motor Modelling and Control-A Matlab/Simulink Implementation, MSc Thesis, Goteborg, Sverige, 2005. [44] R. W. A. A. De Doncker, D.M. Divan and M. H. Kheraluwala, “A three-phase soft-switched high-power-density dc/dc converter for high-power applications”, IEEE Transaction on Industry Applications, vol. 27, no. 1, pp. 63-73, 1991. [45] M. N. Gitaua, G. Ebersohna, and J. G. Kettleboroughb, “Power processor for interfacing battery storage system to 725 V DC bus,” Energy Convers. Manag., vol. 48, no. 3, pp. 871-881, 2007. [46] B. I. Michelle, The Effects of Driving Style and Vehicle Performance on the Real-World Fuel Consumption of U.S. Light-Duty Vehicles, MSc Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2010. [47] M.A. Silva, H.N. Melo, J.P. Trovao, P.G. Pereirinha and H.M. Jorge, “Hybrid topologies comparison for electric vehicles with multiple energy storage systems”, International Battery, Hybrid and Fuel Cell Electric Vehicle Symposium, pp. 1 - 8, 2013. [48] R. de Castro, R.E. Araujo, J.P.F. Trovao, P.G. Pereirinha, P. Melo and D. Freitas, “Robust DC-Link Control in EVsWith Multiple Energy Storage Systems”, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 61, no. 8, pp. 3553-3565, 2012. [49] Z. Rao and S Wang, “A review of power battery thermal energy management”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 15, pp. 4554- 4571, 2011. Bu-Ali Sine University (BASU) Solar Car. [Online]. Available: http://basusolarcar.esy.es/ | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,144 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,223 |