A COMPUTATIONALLY EFFICIENT ENERGY MANAGEMENT STRATEGY FOR A PLUG-IN FUEL-CELL HYBRID ELECTRIC VEHICLE COMPOSED OF A MULTIINPUT CONVERTER

Fuel cell vehicle technology has drawn wide attention because of the environmental and economic issues related toexcessive usage of fossil fuels. Fuel cells are known for their unidirectional environmental friendly operation; however, theyhave low power density and suffer from slow dynamics. Therefore, a sole fuel cell system cannot meet the requirements ofan electric vehicle whose power demand is quite dynamic. In a way of hybridizing a fuel cell with energy storage devices, itcan be possible to overcome aforementioned problems. A plug-in fuel cell hybrid electric vehicle system, equipped with abattery and an ultra-capacitor, is proposed in this work. In this system, a single multi-input converter is utilized to controlsource energies. Moreover, this work develops a computationally efficient energy management strategy which is essentiallya frequency decoupling method basically taking the advantage of easily applicable low pass filters. In this strategy, apolynomial scales the fuel cell and battery power levels to regulate ultra-capacitor voltage. The whole system is tested viaa simulation model after the detailed analysis of the multi-input converter.Fosil yakıtların aşırı kullanımının oluşturduğu çevresel ve ekonomik kaygılardan dolayı, yakıt hücreli araç teknolojisi oldukça ilgi çekmektedir. Yakıt hücresi sistemleri tek yönlü çevre dostu işletimleriyle bilinmektedir, ancak güç yoğunlukları düşük ve tepki süreleri yavaştır. Dolayısıyla, bir yakıt hücresi sistemi, güç talebi oldukça dinamik olan bir elektrikli aracın ihtiyacına tek başına cevap verememektedir Yakıt hücresi sistemlerini enerji depolama sistemleri ile birlikte kullanarak bahsedilen problemlerin üstesinden gelinebilir. Bu çalışmada batarya ve ultra-kapasitör içeren şarj edilebilir yakıt hücreli bir hibrit elektrikli araç sistemi sunulmaktadır. Bu sistemde, bir adet çok-girişli dönüştürücü kullanılarak kaynak enerjileri kontrol edilmektedir. Ayrıca, bu çalışma hesaplayıcı verimli bir enerji yönetim stratejisi geliştirmektedir. Temelde bu strateji kolay uygulanabilen alçak geçiren filtrelerden yararlanan bir frekans ayırma yöntemidir. Bu stratejide, bir polinom yakıt hücresi ve batarya güçlerini ölçeklendirerek ultra-kapasitör gerilimini regüle etmektedir. Tüm sistemin çalışması, çok girişli dönüştürücün detaylı analizinden sonra, bir benzetim çalışması ile test edilmektedir