學位論文

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Subject: search.filters.subject.equivalent consumption minimization strategy

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    基於教與學優化演算法之適應性階層式模糊控制應用於鋰電-超級電容混合電力系統
    (2022) 林祐偉; Lin, Yu-Wei
    電源轉換器需具備穩定電力輸出品質與良好的即時功率調節能力，而電源轉換器的並聯操作雖然可以提高輸出功率，但並聯式轉換器必須透過均流技術來確保模組間的輸出電流相同。本論文針對鋰三元電池模組與超級電容搭配成複合式電力系統並提出最佳化能量管理策略，利用傳統模糊邏輯控制策略、最小等效能耗策略，以及教與學優化演算法控制策略，以雙向直流-直流轉換器與數位訊號控制器實現混合電力系統最佳化能量管理之硬體架構。此架構根據目前負載端需求功率及超級電容之殘電量即時對複合式電力系統進行能量分配最佳化。本論文選用WMTC全球機車測試型態與新歐洲WLTP測試型態作為能耗比較基準， 最後經由實驗測試傳統模糊邏輯控制策略、最小等效能耗策略以及教與學優化演算法控制策略應用於並聯式直流-直流轉換器之耗能結果。藉由兩種行車型態測試與比較，本論文所提出之教與學優化演算法控制策略確實能達到最佳的能源使用效率，獲得最節能之控制效果。
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    基於交叉耦合電壓下降法之最佳化鋰電-超級電容混合電能管理系統
    (2020) 林芮慶; Lin, Ruei-Cing
    本論文發展鋰電-超級電容混合電力系統，為了提高系統之輸出功率，並聯三台直流-直流轉換器組成一套三進一出的系統，然而轉換器因元件匹配、外部雜訊等影響產生負載分配不均之問題，將降低轉換器使用效率甚至燒毀電路元件導致系統癱瘓，轉換器必須透過均流技術來確保模組間的輸出電流相同並提高系統可靠度。本論文提出一種均流架構，此架構結合了既有的改良型電壓下降法與交叉耦合控制，調整模組之下降斜率參數，使模組間電流平均分配，實驗比較傳統電壓下降法、自動主僕法與交叉耦合電壓下降法，實驗結果可知交叉耦合電壓下降法之均流誤差最大值、平均值及標準差分別為[7.2776, 0.9094, 0.5774]，確實優化均流效果。 本論文針對鋰電-超級電容混合電力系統提出最佳化能量管理策略，應用電動機車行車型態作為系統負載，策略因應不同需求功率與超級電容殘電量計算出功率分配比，達到能源消耗最小化與續航力提升之目的。本論文發展基本規則庫控制、最小等效能耗策略與生物地理演算法設計能量管理策略。本論文以非線性遷移模型與粒子群移動演算法提出改良型生物地理演算法提高分配效率。實驗結果以基本規則庫控制策略為能耗比較基準，生物地理演算法、改良型生物地理演算法與最小等效能耗策略之能耗改善率在WMTC行車型態分別為[7%, 8.06%, 9.26%]，在NEDC行車型態分別為[6.69%, 9.41%, 12.39%]，實驗結果可知本論文提出之改良型生物地理演算法相較於生物地理演算法擁有高可行性與環保效率。