| Περίληψη: | Στην παρούσα εργασία πραγματοποιείται η ανάλυση, η μοντελοποίηση, ο έλεγχος και η προσομοίωση του Υβριδικού Αυτοκινήτου με διάταξη σε Σειρά (series HEV), με την ανάπτυξη κατάλληλων τεχνικών ελέγχου που στοχεύουν στην ομαλή και βέλτιστη λειτουργία του, ανεξάρτητα από τις συνθήκες που επικρατούν στο οδόστρωμα κατά το χρόνο κίνησής του. Η ανάγκη για έλεγχο και ανάπτυξη των ηλεκτρικών και υβριδικών αυτοκινήτων (Ηλεκτροκίνηση) προκύπτει από την γρήγορη και αυξημένη εισχώρησή τους, τα τελευταία χρόνια, στην παγκόσμια αγορά. Κύριοι παράγοντες της ραγδαίας αυτής εξέλιξης των EVs και HEVs είναι τα περιβαλλοντικά οφέλη στον πλανήτη, λόγω των μηδενικών και ελάχιστων ρύπων που εκπέμπουν και της μείωσης της παγκόσμιας παραγωγής και άντλησης πετρελαίου. Οικονομικοί λόγοι καθώς η τιμή του ρεύματος είναι αρκετά χαμηλότερη από αυτή της βενζίνης και του πετρελαίου, ενώ αυτο-φορτίζονται κατά τις επιβραδύνσεις του οχήματος βελτιώνοντας παραπάνω τον δείκτη κατανάλωσης και κατά τη στάση δεν καταναλώνουν καθόλου ενέργεια, ενώ χρειάζονται πολύ λιγότερο σέρβις και συντήρηση. Στη συνέχεια αναλύονται τα επι μέρους εξαρτήματα που απαρτίζουν τα EVs και HEVs, δηλαδή ο ηλεκτροκινητήρας, η μπαταρία, τα επιπρόσθετα dc φορτία, οι ηλεκτρονικοί μετατροπείς ισχύος (μετατροπέας ώθησης τάσης dc/dc και 3φασικός μετατροπέας τάσης dc/ac), η μηχανή εσωτερικής καύσεως ICE και η γεννήτρια συνεχούς ρεύματος dc σε συνδυασμό με το σύστημα μετάδοσης κίνησης και την όλη δυναμική του οχήματος βάσει Νευτώνειας μηχανικής. Στην παρούσα εργασία γίνεται ανάλυση για καθένα από τα παραπάνω εξαρτήματα με την εξαγωγή των διαφορικών εξισώσεων μέσω φυσικής για καθένα από αυτά και του δυναμικού μαθηματικού μοντέλου του ολικού συστήματος που αποτελεί ένα μη γραμμικό σύστημα διαφορικών εξισώσεων. Αυτό το ολικό μη γραμμικό σύστημα γίνεται και η βάση για την εφαρμογή τεχνικών ελέγχου μέσω PI ελεγκτών με διαδοχικό έλεγχο (Cascade Control) για καθέναν από τους λόγους κατάτμησης των μετατροπέων ισχύος ώστε στην πράξη να ελέγχουμε κατά ομαλό και βέλτιστο τρόπο την ταχύτητα περιστροφής του ηλεκτροκινητήρα, ο οποίος κινεί τους τροχούς του οχήματος, όταν ο οδηγός πατά τα πετάλ οδήγησης του αυτοκινήτου. Στο τέλος προσομοιώνουμε το όλο σύστημα μαζί με τον έλεγχο στο λογισμικό Simulink του Matlab, βγάζοντας και σχολιάζοντας τις γραφικές παραστάσεις.
|
|---|
