طراحي سيستم هوشمند كنترل حرارتي سيستم باتري خودرو الكتريكي به روش خنك كاري تركيبي

كارشناسي ارشد

با رو به اتمام نهادن منابع سوخت‌هاي فسيلي در آينده نه‌چندان دور، بشر ناگزير به استفاده از منابع انرژي تجديدپذير است. با فراگير شدن صنعت خودروهاي هيبريد و الكتريكي، شركت‌ها در رقابت بر سر بالابردن بهره‌وري اجزاي اين خودروها هستند. باتري به‌عنوان يك منبع تأمين تجديدپذير دراين خودروها استفاده مي‌گردد. تأمين توان باتري سبب افزايش دماي باتري مي‌گردد كه مديريت حرارتي باتري را اجتناب‌ناپذير مي‌نمايد. درصورتي‌كه دماي باتري‌ها كنترل نگردد و از حد مجاز خود تجاوز كند عمر و عملكرد آن تحت تأثير قرار مي‌گيرد. سيستم مديريت حرارتي غيرفعال كه مبتني بر مواد تغيير فازدهنده مي‌باشد با چالش اساسي مواجه است و آن اينكه رسانايي حرارتي ماده تغيير فازدهنده پايين بوده و پس از ذوب شدن كارايي قبل خود را نمي‌تواند به نمايش بگذارد. براي جبران اين نقيصه مهندسين خودرو از سيستم هوا خنك بهره مي‌برنند و به عبارتي راه‌حل را در هيبريد كردن چند سيستم مديريت حرارتي مي‌بينند. در اين پايان‌نامه سعي شده است با بهره‌مندي از سيستم مديريت حرارتي سلول ليتيوم يون مديريت حرارتي شود. در ابتدا يك مدل سلول ليتيوم يوني در نرم‌افزار فلوئنت مدل‌سازي شده است و به تأثير دورهاي فن مختلف پرداخته‌شده است. سپس به منظور مدلسازي در نرم‌افزار انسيس فلوئنت و همچنين متغيربودن شار گرمايي باتري خودرو در طول سيكل رانندگي با كمك نرم‌افزار جي تي سويت و تحت كد udf تأثير سيستم خنك كاري در طول سيكل خودروي الكتريكي موردبررسي قرار گرفت. در انتها با استفاده از يك مدل ديناميكي و طراحي كنترلر در نرم‌افزار متلب و بهينه‌سازي آن عمر باتري خودرو نتايج بدست‌آمده نشان داد در حالتيكه كنترل طراحي‌شده نسبت به كنترل خود مدل نرم‌افزار متلب وجود دارد عمر باتري 16درصد بهترشده است، همچنين عمر باتري در حالت تركيبي نسبت به حالتيكه فقط PCM وجود دارد4/1 برابر بيشتر مي‌باشد، شايان‌ذكر است عمر باتري در حالتيكه كنترلر با استفاده از الگوريتم ژنتيك بهينه‌‌شده نسبت به حالت اول طراحي‌شده ./11 درصد بهترشده‌است، دليل آن اين مي‌باشد كه بازه‌هاي دورفن كه براي آن تعيين‌شده بود مي‌توانست با دقت بيشتري همراه باشد.

194244

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي سيستم هاي ديناميكي

دكتر مسيح طهراني - دكتر مولايي منش