دیفرانسیل الکتریکی برای یک خودروی برقی با چهار موتور درایو مستقل

توسعه ی خودروهای موتور احتراق داخلی، خصوصاً اتومبیل ها، یکی از بزرگترین یافته های تکنولوژی مدرن است. اتومبیل ها سهم عمده ای در رشد جوامع پیشرفته، به علت برآورده کردن نیازهای مربوط به حمل و نقل سریع و آسان، داشته اند. با این وجود، تعداد زیاد اتومبیل های مورد استفاده در جهان موجب به وجود آمدن مشکلات جدی برای محیط زیست و زندگی مردم شده است. مشکلات مربوط به آلودگی هوا، گرم شدن کره زمین و تقلیل سریع منابع نفتی، امروزه از بزرگترین مسائل نگران کننده به شمار می روند. در دهه های اخیر، تحقیقات و فعالیت های زیادی به منظور توسعه ی حمل و نقل با بازده بالا، تمیز و ایمن صورت گرفته است و خودروهای برقی جهت جایگزینی با خودروهای قدیمی که از موتورهای احتراق داخلی استفاده می کنند، پیشنهاد شده اند. استفاده از دیفرانسیل الکتریکی در خودروی برقی مزایای زیادی را به همراه خواهد داشت. دیفرانسیل الکتریکی مزیت جایگزینی تبدیل ها و دیفرانسیل های مکانیکی سنگین، کم بازده و گاهی لق را با موتورهای الکتریکی کوچک تر و سبک تر که به طور مستقیم به چرخ ها کوپل می شوند، داراست. همچنین این موتورها می توانند به طور مستقل از هم کنترل شوند که مزایای زیادی را به دنبال خواهد داشت. تاکنون دیفرانسیل های الکتریکی مختلفی برای کاربرد خودروی برقی با درایو دو یا چهار چرخ پیشنهاد شده اند. با وجود مزایای گسترده که استفاده از دیفرانسیل الکتریکی به همراه دارد، اما مشکلاتی دارد که به کارگیری آن را محدود کرده است. در این پایان نامه یک سیستم دیفرانسیل الکتریکی برای یک خودروی برقی با چهار موتور درایو مستقل پیشنهاد شده است. دیفرانسیل الکتریکی پیشنهادی ساده بوده و مشکلات دیفرانسیل های الکتریکی قبلی را ندارد. این دیفرانسیل الکتریکی برای خودروی برقی با قابلیت هدایت دو چرخ و چهار چرخ توسعه یافته است. برای محاسبه سرعت چرخ ها به هنگام دور زدن از معادله ackerman استفاده شده است. برای سنکرون سازی چرخ ها نیز تکنیک سنکرون سازی fictitious master مورداستفاده قرار گرفته است. سیستم پیشنهادی در نرم افزار matlab شبیه سازی شده و عملکرد سیستم مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که دیفرانسیل الکتریکی پیشنهادی به خوبی توانسته به هنگام حرکت مستقیم، دور زدن، شتاب گیری و کاهش شتاب خودرو و همچنین بروز اغتشاش در چرخ ها عمل نماید.