Algoritmus řízení hybridního pohonu

Abstract

Práce se zabývá návrhem algoritmu řízení pohonu pro hybridní systémy pohonu vozidel. Založeno na řídicím systému SCADA (Supervisory control and data processing) elektromechanické jednotky rozdělovače výkonu, která řídí rozdělení výkonu mezi spalovací motor a pohon elektromotoru, což vede k vyšší účinnosti a většímu dojezdu. E.P.S. je založen na dvourotorovém synchronním generátoru s permanentními magnety. Skládá se ze dvou samostatných rotujících částí, tradičního rotoru s permanentním magnetem a rotujícího statoru. Rotor je trvale spojen s hnací hřídelí vozidla ICE. Rotační stator, který je konstrukčně typickým statorem střídavého stroje, je spojen s převodovkou vozidla, která je připojena k výstupu kola. Toto technické řešení umožňuje ICE pracovat při optimálních otáčkách během celého jízdního cyklu. Tento systém využívá superkondenzátory namísto tradičních bateriových sad používaných v osobních automobilech k ukládání energie během rekuperace. Hlavním cílem této práce je analýza metody algoritmu pohonu a jejích souvisejících prvků. Model byl vytvořen v MATLABu Simulink pro celý systém pohonu a jeho související algoritmy. Výsledky modelu Simulink analyzujícího jízdní cyklus WLTC byly následně porovnány s jízdním cyklem provedeným na fyzickém zkušebním pracovišti v laboratoři FEL ČVUT H.26. ICE a trakční zatížení jsou simulovány vyladěným střídavým indukčním motorem. Celý pracovní stůl poskytuje komplexní strojní, měřicí a řídicí systém pro realizaci tohoto úkolu

The thesis deals with the design of a drive control Algorithm for Hybrid vehicle drive systems. Based on the SCADA (Supervisory control and data acquisition) control system of an Electro-mechanical power splitter unit which controls the power split between the Internal combustion engine and Electrical motor drive resulting in higher efficiency and increased range. The E.P.S. consists of a double rotor synchronous permanent magnet generator. This consists of two separate rotating parts, a traditional permanent magnet rotor and, a rotating stator. The rotor is permanently coupled to the drive shaft of the vehicle ICE. The rotating stator, which is a structurally typical AC machine stator, is linked with the vehicle's transmission, which connects to the wheel output. This technical solution allows the ICE to operate at an optimum RPM throughout the driving cycle. This system uses Supercapacitors instead of the traditional battery packs used in passenger cars to store the energy during recuperation. The analysis of the drive algorithm method and its linked elements is the main goal of this thesis. The model was created in MATLAB Simulink for the whole drive system and its related algorithms. The results of the Simulink model analyzing the WLTC driving cycle were then compared with the driving cycle made by a physical test bench in CTU FEE laboratory H.26. The ICE and traction load are simulated with a tuned AC induction motor. The entire workbench provides a complex machine, measurement, and control system for implementing this task.