Modelling and optimization of driving performances of hybrid electric vehicles

Abstract

Yakıt sarfiyatını ve zararlı gaz salınımını azaltmak amacı ile hibrit araçlar üzerinde gerçekleştirilen çalışmalar yıllar içerisinde artış göstermiştir. Bu çalışmanın amacı da bir hibrit elektrikli aracın sürüş performansını artırmak ve bu esnada yakıt verimliliğini artırmak ve emisyon salınımını azaltmaktır. Bu araştırma esnasında orta büyüklüğe sahip sedan tipi, aile kullanımına uygun bir binek araç modellenmiştir. Modelleme sürecinde MATLAB ve Simulink kullanılmıştır. Aracın performans değerlerinin ölçümü ve iyileştirilebilmesi için araç İstanbul-Ankara arası ücretli yol olan TEM otobanını temsil eden bir simulasyon verileri üzerinde test edilmiştir. Aracın test edildiği rota olan 450 kilometre üzerindeki yol özellikleri Google Earth üzerinden çekilmiş ve benzetim ile araç bu simulasyon üzerinde koşturulmuştur. Bu çalışma kapsamında hem simulasyon hem de optimizasyon basamakları gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın sonucu olarak yakıt sarfiyatında %44.29, bir sürüşte harcanan tutarda ise %37.34 azalmaya gidilmiştir.

Throughout the history electric vehicles and hybrid electric vehicles have come to spotlight of researchers but interest in these concepts decreased from time to time. With the desire to decrease fuel consumption and emissions studies on hybrid electric vehicles have risen throughout the years. The aim of this thesis study is to find alternative ways and to improve driving performance of a hybrid electric vehicle by improving the fuel efficiency and decreasing emissions. Through this research, finding an optimum point for a better driving performance of a hybrid vehicle is aimed. For this goal, a mid-size family sedan type of hybrid electric vehicle is modelled with help of MATLAB/Simulink and the modelled vehicle is tested with a simulation from Istanbul to Ankara, 450 kilometers. The properties of vehicle route are retrieved from Google Earth and the road is simulated in MATLAB. Both simulation and optimization processes are held. Acquired minimization is up to 44.29% in fuel consumption and 37.34% in total trip cost when compared to the simulation results before optimization.