Nghiên cứu tối ưu hóa thiết kế độ lớn và tham số điều khiển nguồn năng lượng hệ động lực xe Hybrid
1 thg 5, 2019 | 23:03

Nghiên cứu tối ưu hóa thiết kế độ lớn và tham số điều khiển nguồn năng lượng hệ động lực xe Hybrid


Vấn đề tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch và giảm ô nhiễm môi trường do khí thải của động cơ đốt trong (ICE) đã và đang là áp lực rất lớn đối với các nhà thiết kế và chế tạo xe cơ giới. Với trình độ công nghệ hiện có và nếu chỉ xét từ góc độ bảo vệ môi trường thì xe chạy bằng động cơ điện (EM) là giải pháp triệt để nhất cho tình trạng ô nhiễm bởi khí thải của xe cơ giới hiện nay. Thực tế đã có hàng loạt mẫu xe cơ giới chạy bằng điện được sinh ra từ các tấm pin mặt trời gắn trực tiếp trên xe hoặc chạy bằng điện từ ắcqui đã được thiết kế và chế tạo. Tuy nhiên, nếu xét một cách toàn diện, trong đó có cả khả năng phải huỷ bỏ hàng ngàn dây chuyền chế tạo và lắp ráp xe cơ giới hiện nay thì xe chạy bằng ICE vẫn là loại phương tiện giao thông cơ giới có vị trí độc tôn và hàng triệu chiếc xe chạy bằng ICE ở khắp nơi trên thế giới vẫn sẽ là những hình ảnh quen thuộc cho nhiều thế hệ mai sau. Phát triển xe hybrid được xem là một trong những giải pháp quá độ nhằm tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch và giảm mức độ gây ô nhiễm môi trường bởi khí thải của ICE trang bị trên xe cơ giới.


NỘI DUNG:

Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ HYBRID VÀ NGHIÊN CỨU
TỐI ƯU HÓA HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC CỦA Ô TÔ HYBRID
1.1. Tổng quan về ô tô hybrid ........................................................................8
1.1.1. Đặc điểm cấu tạo của ô tô hybrid ..............................................8
1.1.2. So sánh ôtô hybrid với ô tô truyền thống .................................14
1.1.3. So sánh các kiểu ôtô hybrid .....................................................16
1.1.4. Sơ lược lịch sử phát triển ô tô hybrid .......................................17
1.2. Tổng quan về nghiên cứu tối ưu hóa hệ động lực hybrid .......................19
1.2.1. Nghiên cứu trong nước về ô tô hybrid ......................................19
1.2.2. Nghiên cứu của nước ngoài về tối ưu hóa
hệ động lực của ô tô hybrid .....................................................22
1.3. Những vấn đề cần được nghiên cứu
về tối ưu hóa hệ động lực hybrid .............................................................30
1.4. Kết luận chương 1 ....................................................................................32
Chương 2 : TỐI ƯU HÓA THIẾT KẾ ĐỘ LỚN VÀ THAM SỐ
ĐIỀU KHIỂN NGUỒN NĂNG LƯỢNG HỆ ĐỘNG LỰC
Ô TÔ HYBRID BẰNG GIẢI THUẬT ĐÀN ONG
2.1. Mô hình tối ưu hóa độ lớn nguồn năng lượng và tham số
điều khiển hệ động lực ô tô hybrid ..........................................................34
2.1.1. Sơ đồ mô hình tổng quát ............................................................34
2.1.2. Hàm mục tiêu .............................................................................35
2.1.3. Điều kiện ràng buộc ...................................................................38
2.1.4. Chu trình vận hành .....................................................................41
2.1.5. Mô hình hóa các thành tố cơ bản của hệ động lực ô tô hybrid ..42
2.1.6. Chiến lược điều khiển nguồn năng lượng ..................................52
2.1.7. Bộ tối ưu .....................................................................................54
2.2. Giải thuật đàn ong ....................................................................................55
2.2.1. Giải thuật đàn ong cơ sở .............................................................55
2.2.2. Giải thuật đàn ong dựa trên pheromone .....................................58
2.2.3. Ưu điểm của giải thuật đàn ong .................................................61
2.3. Phương pháp tối ưu hóa hệ động lực ô tô hybrid
bằng giải thuật đàn ong ...........................................................................62
2.3.1. Phương pháp tối ưu hóa hệ động lực ô tô hybrid
kiểu song song ..........................................................................62
2.3.2. Phương pháp tối ưu hóa hệ động lực ô tô hybrid
kiểu hỗn hợp .............................................................................71
2.4. Kết luận chương 2 ....................................................................................74
Chương 3 :THỰC NGHIỆM MÔ PHỎNG TỐI ƯU HÓA ĐỘ LỚN
VÀ THAM SỐ ĐIỀU KHIỂN NGUỒN NĂNG LƯỢNG
HỆ ĐỘNG LỰC Ô TÔ HYBRID
3.1. Mục tiêu thực nghiệm mô phỏng.............................................................76
3.2. Công cụ thực nghiệm mô phỏng..............................................................76
3.2.1. Phần mềm mô phỏng ADVISOR ..............................................76
3.2.2. Môđun giải thuật đàn ong ..........................................................77
3.2.3. Bộ dữ liệu về ô tô Honda Insight 2000 ......................................79
3.2.4. Bộ dữ liệu về ô tô Toyota Prius 1998 ........................................80
3.2.5.Chu trình vận hành......................................................................82
3.3. Nội dung và phương pháp thực nghiệm mô phỏng..................................83
3.3.1. Danh mục thực nghiệm mô phỏng.............................................83
3.3.2. Thực nghiệm mô phỏng trên Honda Insight 2000 .....................84
3.3.3. Thực nghiệm mô phỏng trên Toyota Prius 1998 ......................85
3.4. Xác định các dữ liệu ban đầu .................................................................87
3.4.1. Điều kiện ràng buộc ................................................................ 87
3.4.2. Hệ số cản lăn ........................................................................... 87
3.4.3. Các tham số của BBA và PBA ................................................ 88
3.4.4. Tổng công suất của hệ động lực .............................................. 88
3.4.5. Dải công suất của ICE và EM ................................................. 89
3.4.6. Dải dung lượng của AQ .......................................................... 91
3.4.7. Dải công suất của máy phát điện trên Toyota Prius 1998 ....... 91
3.4.8. Các hệ số tỷ lệ áp dụng cho Honda Insight 2000 .................... 92
3.4.9. Các hệ số tỷ lệ áp dụng cho Toyota Prius 1998 ...................... 93
3.5. Kết quả thực nghiệm mô phỏng............................................................. 95
3.5.1. Kết quả thực nghiệm mô phỏng với Honda Insight 2000........ 95
3.5.2. Kết quả thực nghiệm mô phỏng với Toyota Prius 1998 ....... 105
3.6. Kết luận chương 3 ................................................................................113
Chương 4 :
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
4.1. Kết luận ...............................................................................................114
4.1.1. Những đóng góp của luận án ................................................ 114
4.1.1. Kết luận rút ra từ kết quả thực nghiệm mô phỏng ................ 114
4.2. Khuyến nghị ........................................................................................118
DANH MỤC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CỦA TÁC GIẢ .................119
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................121
PHỤ LỤC.....................................................................................................127

LINK DOWNLOAD


Vấn đề tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch và giảm ô nhiễm môi trường do khí thải của động cơ đốt trong (ICE) đã và đang là áp lực rất lớn đối với các nhà thiết kế và chế tạo xe cơ giới. Với trình độ công nghệ hiện có và nếu chỉ xét từ góc độ bảo vệ môi trường thì xe chạy bằng động cơ điện (EM) là giải pháp triệt để nhất cho tình trạng ô nhiễm bởi khí thải của xe cơ giới hiện nay. Thực tế đã có hàng loạt mẫu xe cơ giới chạy bằng điện được sinh ra từ các tấm pin mặt trời gắn trực tiếp trên xe hoặc chạy bằng điện từ ắcqui đã được thiết kế và chế tạo. Tuy nhiên, nếu xét một cách toàn diện, trong đó có cả khả năng phải huỷ bỏ hàng ngàn dây chuyền chế tạo và lắp ráp xe cơ giới hiện nay thì xe chạy bằng ICE vẫn là loại phương tiện giao thông cơ giới có vị trí độc tôn và hàng triệu chiếc xe chạy bằng ICE ở khắp nơi trên thế giới vẫn sẽ là những hình ảnh quen thuộc cho nhiều thế hệ mai sau. Phát triển xe hybrid được xem là một trong những giải pháp quá độ nhằm tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch và giảm mức độ gây ô nhiễm môi trường bởi khí thải của ICE trang bị trên xe cơ giới.


NỘI DUNG:

Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ Ô TÔ HYBRID VÀ NGHIÊN CỨU
TỐI ƯU HÓA HỆ THỐNG ĐỘNG LỰC CỦA Ô TÔ HYBRID
1.1. Tổng quan về ô tô hybrid ........................................................................8
1.1.1. Đặc điểm cấu tạo của ô tô hybrid ..............................................8
1.1.2. So sánh ôtô hybrid với ô tô truyền thống .................................14
1.1.3. So sánh các kiểu ôtô hybrid .....................................................16
1.1.4. Sơ lược lịch sử phát triển ô tô hybrid .......................................17
1.2. Tổng quan về nghiên cứu tối ưu hóa hệ động lực hybrid .......................19
1.2.1. Nghiên cứu trong nước về ô tô hybrid ......................................19
1.2.2. Nghiên cứu của nước ngoài về tối ưu hóa
hệ động lực của ô tô hybrid .....................................................22
1.3. Những vấn đề cần được nghiên cứu
về tối ưu hóa hệ động lực hybrid .............................................................30
1.4. Kết luận chương 1 ....................................................................................32
Chương 2 : TỐI ƯU HÓA THIẾT KẾ ĐỘ LỚN VÀ THAM SỐ
ĐIỀU KHIỂN NGUỒN NĂNG LƯỢNG HỆ ĐỘNG LỰC
Ô TÔ HYBRID BẰNG GIẢI THUẬT ĐÀN ONG
2.1. Mô hình tối ưu hóa độ lớn nguồn năng lượng và tham số
điều khiển hệ động lực ô tô hybrid ..........................................................34
2.1.1. Sơ đồ mô hình tổng quát ............................................................34
2.1.2. Hàm mục tiêu .............................................................................35
2.1.3. Điều kiện ràng buộc ...................................................................38
2.1.4. Chu trình vận hành .....................................................................41
2.1.5. Mô hình hóa các thành tố cơ bản của hệ động lực ô tô hybrid ..42
2.1.6. Chiến lược điều khiển nguồn năng lượng ..................................52
2.1.7. Bộ tối ưu .....................................................................................54
2.2. Giải thuật đàn ong ....................................................................................55
2.2.1. Giải thuật đàn ong cơ sở .............................................................55
2.2.2. Giải thuật đàn ong dựa trên pheromone .....................................58
2.2.3. Ưu điểm của giải thuật đàn ong .................................................61
2.3. Phương pháp tối ưu hóa hệ động lực ô tô hybrid
bằng giải thuật đàn ong ...........................................................................62
2.3.1. Phương pháp tối ưu hóa hệ động lực ô tô hybrid
kiểu song song ..........................................................................62
2.3.2. Phương pháp tối ưu hóa hệ động lực ô tô hybrid
kiểu hỗn hợp .............................................................................71
2.4. Kết luận chương 2 ....................................................................................74
Chương 3 :THỰC NGHIỆM MÔ PHỎNG TỐI ƯU HÓA ĐỘ LỚN
VÀ THAM SỐ ĐIỀU KHIỂN NGUỒN NĂNG LƯỢNG
HỆ ĐỘNG LỰC Ô TÔ HYBRID
3.1. Mục tiêu thực nghiệm mô phỏng.............................................................76
3.2. Công cụ thực nghiệm mô phỏng..............................................................76
3.2.1. Phần mềm mô phỏng ADVISOR ..............................................76
3.2.2. Môđun giải thuật đàn ong ..........................................................77
3.2.3. Bộ dữ liệu về ô tô Honda Insight 2000 ......................................79
3.2.4. Bộ dữ liệu về ô tô Toyota Prius 1998 ........................................80
3.2.5.Chu trình vận hành......................................................................82
3.3. Nội dung và phương pháp thực nghiệm mô phỏng..................................83
3.3.1. Danh mục thực nghiệm mô phỏng.............................................83
3.3.2. Thực nghiệm mô phỏng trên Honda Insight 2000 .....................84
3.3.3. Thực nghiệm mô phỏng trên Toyota Prius 1998 ......................85
3.4. Xác định các dữ liệu ban đầu .................................................................87
3.4.1. Điều kiện ràng buộc ................................................................ 87
3.4.2. Hệ số cản lăn ........................................................................... 87
3.4.3. Các tham số của BBA và PBA ................................................ 88
3.4.4. Tổng công suất của hệ động lực .............................................. 88
3.4.5. Dải công suất của ICE và EM ................................................. 89
3.4.6. Dải dung lượng của AQ .......................................................... 91
3.4.7. Dải công suất của máy phát điện trên Toyota Prius 1998 ....... 91
3.4.8. Các hệ số tỷ lệ áp dụng cho Honda Insight 2000 .................... 92
3.4.9. Các hệ số tỷ lệ áp dụng cho Toyota Prius 1998 ...................... 93
3.5. Kết quả thực nghiệm mô phỏng............................................................. 95
3.5.1. Kết quả thực nghiệm mô phỏng với Honda Insight 2000........ 95
3.5.2. Kết quả thực nghiệm mô phỏng với Toyota Prius 1998 ....... 105
3.6. Kết luận chương 3 ................................................................................113
Chương 4 :
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
4.1. Kết luận ...............................................................................................114
4.1.1. Những đóng góp của luận án ................................................ 114
4.1.1. Kết luận rút ra từ kết quả thực nghiệm mô phỏng ................ 114
4.2. Khuyến nghị ........................................................................................118
DANH MỤC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CỦA TÁC GIẢ .................119
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................121
PHỤ LỤC.....................................................................................................127

LINK DOWNLOAD

M_tả
M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: