Yeni teknoloji, şarj edilebilir hibrit aracının yakıt tüketimini üçte bir oranında azaltacak
Araştırmacılar şarj edilebilir hibrit elektrikli araçları (PHEV – Plug-in Hybrid Electric Vehicle) daha verimli hale getirmek için bağlı araç teknolojisini ve evrimsel algoritmaları birleştiriyorlar.
Özet: Mühendisler şarj edilebilir hibrit elektrikli araçlarının verimliliğini %30 oranında arttırma oluşumunu biyolojik evrimden ve uçan kuşlar tarafından depolanan enerji tasarrufundan ilham aldılar.
“Şarj Edilebilir Hibrit Elektrikli Araçlar İçin Evrimsel Algoritma Tabanlı Online Enerji Yönetim Sisteminin Geliştirilmesi Ve Değerlendirilmesi” başlıklı araştırma, geçenlerde Akıllı Ulaşım Sistemleri Üzerindeki İşlemler (IEEE – Transactions on Intelligent Transportation Systems) dergisinde yayınlanmak üzere kabul edildi. Çalışma, UCR Bourns Mühendislik Üniversitesi’nde Çevre Araştırma ve Teknoloji Merkezi (CE-CERT – Center for Environmental Research and Technology)’de doktora sonrası araştırmacı olan Xuewei Qi öncülüğünde CE-CERT müdürü ve UCR’de elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü olan Matthew Barth tarafından yönetildi.
Gaz veya dizel elektrik motoru ile yüksek kapasiteli şarj edilebilir bir pili birleştiren PHEV’ler, şebeke elektriğinin kullanımı ile şarj edilip yakıt ihtiyacını azalttığından dolayı geleneksel hibritlere göre avantajlar sunmaktadır. Bununla birlikte, mevcut PHEV’lerin verimliliğini attırma alanındaki rekabet, tam elektrik modundan hibrit moda geçildiği zaman motor ve pil arasındaki güç dağılımını kontrol eden enerji yönetimi sistemlerindeki (EMS – energy management systems) eksiklikler nedeniyle sınırlanmaktadır.
Şarj edilebilir hibrit araçlarının tümü aynı şekilde çalışmazken, çoğu model tam elektrik modunda başlar, pil paketleri tükenene kadar elektrikle çalışır, sonra hibrit moda geçer. İkili mod kontrolü olarak bilinen bu EMS stratejisinin uygulanması kolaydır ancak iki güç kaynağını birleştirmenin en etkili yolu değildir. Bataryadan alınan gücün seyahat boyunca kullanıldığı bu karışık deşarj stratejilerinin, yakıt tüketimini ve emisyonlarını en aza indirgemede daha verimli olduğu laboratuvar testleri ile kanıtlamıştır. Bununla birlikte, gelişimleri karmaşıktır ve bugüne kadar kanıtlanmamış bir miktar gerçek dışı bilgiye ihtiyaç duyulmuştur.
Qi, “Gerçekte sürücüler rotaları değiştirebilir, trafik tahmin edilemeyebilir ve yol koşulları değişebilir, bu da EMS’nin gerçek zamanlı bilginin kaynağı olması gerektiği anlamına gelir” dedi.
Qi ve ekibi tarafından geliştirilen ve simule edilen yüksek verimli EMS, araç bağlantı bilgilerini (hücresel ağlar ve kitle kaynak platformları gibi) ve evrimsel algoritmaları (haşere istilası ve kuşların floklaşması gibi evrimsel doğal davranışları tanımlamak için matematiksel bir yol) birleştirmektedir.
Qi, “Doğada gerçekleşen enerji koruma proseslerini matematiksel olarak modelleyen bilim insanları, mühendislik alanındaki optimizasyon problemlerini çözmek için kullanılabilecek algoritmalar tasarladılar.” dedi. “Yüzde 30’dan fazla enerji tasarrufu sağlamak için bu yaklaşımı bağlı araç teknolojisi ile birleştirdik. Seyahat esnasındaki şarj imkanlarını da göz önüne alarak bunu yaptık ki bu mevcut EMS ile mümkün olmayan bir şey” diye ekledi.
Şimdiki çalışma ise ekibin, bireysel araçların kendi geçmişindeki sürüş kayıtlarından yakıt tasarrufu yapmayı öğrenebileceklerini gösteren önceki çalışması üzerine kurulmuştur. Evrimsel algoritmaların uygulanması ile birlikte araçlar, sadece kendi enerji verimliliğini belirlemek ve optimize etmekle kalmayıp aynı zamanda bağlı araç teknolojisi vasıtasıyla aynı trafik ağındaki diğer araçlarla da bilgilerini paylaşacaktır.
Qi “Daha da önemlisi, PHEV enerji yönetim sistemi statik bir cihaz olmaktan çıkarak tüm yaşam döngüsü boyunca etkin şekilde değişecek ve gelişecektir. Amacımız, daha fazla yakıt tasarrufu ve emisyon azaltımı elde etmek için PHEV EMS ile devrim yaratmaktır. ” dedi.
Çalışma, CE-CERT’de asistan araştırma mühendisi Guoyuan Wu ve CE-CERT’de ortak araştırma mühendisi olan Kanok Boriboonsomsin ile birlikte Qi ve Barth tarafından yapılmıştır. Bu proje Sürdürülebilir Ulaşım Ulusal Merkezi tarafından da kısmen desteklenmiştir.
UCR Teknoloji Ticarileştirme Ofisi, yukarıdaki buluşlar için patentler vermiştir.
Kaynak : sciencedaily.com
