Paralel hibrit bir aracın bulanık mantık yöntemi ile kontrolü ve diğer güç sistemleri ile karşılaştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: TOLGA KOCAKULAK

Danışman: HAMİT SOLMAZ

Özet:

Bu çalışmada, ön iletimli paralel hibrit, son iletimli paralel hibrit, seri hibrit ve konvansiyonel araç yapılarının Matlab/SIMULINK ortamında modellemesi yapılmıştır. Oluşturulan araç modelleri üzerinde farklı sürüş çevrimleri için ortalama yakıt tüketim değerleri elde edilerek karşılaştırması yapılmıştır. Paralel hibrit aracın güç, vites kademe ve rejeneratif fren kontrolü bulanık mantık yöntemi ile geliştirilen kontrol algoritması ile sağlanmıştır. Tüm araç yapıları için, aracın güç sistemini temsil eden transfer fonksiyonları oluşturulmuştur. Araca etki eden yuvarlanma, ivme, aerodinamik ve yokuş direnç kuvvetleri modele dahil edilmiştir. İçten yanmalı motor modelinde1,8 litre “ZR-FXE” benzinli motora ait tork/devir ve özgül yakıt tüketimi haritası kullanılmıştır. Elektrik motor modelinde “Ashwoods/Elmo-D576” marka elektrik motorunun tork/devir ve verim haritasından faydalanılmıştır. Bütün araç yapılarında 7 ileri DCT şanzıman kullanılmıştır. Araçta 5 kWh enerji kapasiteli, liyum iyon batarya paketi kullanılmıştır. Lityum iyon batarya hücresinin karakteristik özelliklerinin şarj ve deşarj testleri yapılmış, eşdeğer devre yöntemi Rint metodu ile batarya modeli oluşturulmuştur. US06, FTP75, NEDC, EUDC sürüş çevrimleri için en düşük ortalama yakıt tüketimi değerlerinin bulanık mantık yöntemi ile kontrol edilen ön iletimli paralel hibrit araç yapısıyla 5,73, 4, 3,96 ve 4,18 L/100 km olarak elde edildiği belirlenmiştir. ECE15 sürüş çevriminde 3,62 L/100 km değeri ile seri hibrit araç yapısının en düşük ortalama yakıt tüketimine sahip olduğu tespit edilmiştir. Rejeneratif fren kullanımının en etkili olduğu ECE15 sürüş çevriminde, seri, ön iletimli paralel ve son iletimli paralel hibrit araç yapılarında sırasıyla % 14,22, % 11,5 ve % 9,95 oranında tasarruf sağladığı görülmüştür.