دانشگاه کاشان مهندسی و مدیریت انرژی 2345-2951 3 4 2023 01 29 Energy Efficiency Improvement and Economical Evaluation of Electric Motorcycle using Four-phase AFPM and Combination of Ultracapacitor and Battery بهبود بازده انرژی و ارزیابی اقتصادی موتورسیکلت الکتریکی با حضور موتور چهار فاز AFPM و ترکیب ابرخازن و باتری 24 37 113328 FA حامد فرهادی قریبه دانشکده برق دانشگاه صنعتی سهند احمد صادقی یزدانخواه دانشکده برق دانشگاه صنعتی سهند محمد رضا عزیزیان دانشکده برق دانشگاه صنعتی سهند Journal Article 2023 01 29 Increasing the demand for electric vehicles, makes the manufactures to concentrate on the research of new energy storage devices, electro motors, and power electronic devices. The main subject in designing an electric motorcycle with four-phase AFPM and its full wave converter is to select suitable energy storage system and add on turbo-acceleration mechanism. Choosing the suitable energy storage system based on battery cost, mass, life-cycle, efficiency and safety can play important role in better operation of electric motorcycle and efficiency improvement. Using combination of battery and ultra-capacitor as the suitable energy storage system can handle the daily driving needs of an electric motorcycle with sufficient cost and improved electric driving range. The Sodium-nickel chloride batteries are the best for electric motorcycle. They have low cost, and their specific energy is high. The main objective of this paper is to add on turbo-acceleration mechanism along with using the combination of ultra-capacitor and sodium-nickel chloride battery to improve the energy efficiency, cost, and electric driving range up to 19%, also to supply access power for additional acceleration in an electric motorcycle that is equipped with four-phase AFPM to have easy recovery of regenerative braking energy and low torque ripple. In order to evaluate the energy efficiency improvement and cost reduction, some simulations are done on an electric motorcycle. توسعۀ وسایل نقلیۀ الکتریکی سبب توجه روزافزون به الکتروموتورها، منابع ذخیره‌ساز انرژی الکتریکی و تجهیزات الکترونیک قدرت شده است. موتورسیکلت الکتریکی نیز به‌دلیل داشتن پتانسیل استفادۀ فراوان در بسیاری از کشورهای آسیایی دارای اهمیت است. امروزه چالش مهم وسایل نقلیۀ الکتریکی، چگالی انرژی کم باتری‌ها در مقایسه با سوخت‌های فسیلی است. یکی از اهداف اساسی این مقاله، انتخاب مناسب باتری، ابرخازن و افزودن مکانیزم شتاب‌ـ سریع به‌عنوان اساسی‌ترین بخش طراحی یک موتورسیکلت الکتریکی در راستای افزایش بازده انرژی و بهبود عملکرد آن است. انتخاب بهینۀ باتری با درنظرگرفتن هزینه، کارایی، افزایش مسافت پیموده‌شده طی یک بار شارژ، طول عمر، وزن، حجم و بازده می‌تواند یک گام مؤثر در راستای توسعۀ موتورسیکلت الکتریکی باشد. با توجه به پیشرفت‌های اخیر، در مقالۀ حاضر، امکان استفاده از باتری سدیم‌ـ نیکل کلراید به‌همراه ابرخازن و مکانیزم شتاب‌ـ سریع پیشنهاد و بررسی شده است. الکتروموتور شارمحوری مغناطیس دائم چهار فاز دارای مزایایی از قبیل بازیافت انرژی ترمز مولدی، ریپل کم گشتاور و قابلیت جاسازی آن در داخل تایر می‌باشد. استفاده از ابرخازن و افزودن مکانیزم شتاب‌ـ سریع با حضور الکتروموتور مذکور سبب بهبود بازده انرژی، افزایش مسافت پیموده‌شده (حدود 19%) و رضایت بیشتر کاربران موتورسیکلت الکتریکی می‌شود. برای بررسی صحت موارد مذکور، شبیه‌سازی‌های لازم بر روی یک موتورسیکلت الکتریکی انجام شده است. نتایج به‌دست‌آمده از لحاظ کاهش هزینه‌های اولیه و سالیانه استفاده از ترکیب باتری و ابرخازن مناسب، در برابر سایر ترکیب‌های منابع ذخیرۀ انرژی ارزیابی گردیده است. https://energy.kashanu.ac.ir/article_113328_4755b762a10e620902937c7d83ee9d88.pdf