Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Maximum Net-power Point Tracking of a waste heat recovery system
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2015 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Sökning av maximal nettoeffekt i ett spillvärmeåtervinning-system (Swedish)
Abstract [sv]

Av den frigjorda energin för en lastbils bränsle är omkring 30% i form avspillvärme i avgassystemet. Med implementation av ett spillvärmeåtervinningsystem går det att återvinna en del av den frigjorda energin i form av elektricitet till lastbilens elsystem. Två termoelektriska generatorer använder avgaserna som värmekälla och ett kylmedel som kall källa för att åstakomma en temperaturdifferans i generatorerna. Med hjälp av Seebeck-effekten går det att omvandla temperaturdifferansen till elektricitet och på så sätt avlastas motorns generator vilket medför en lägre bränsleförbrukning. Detta examensarbete innefattar utvecklandet av en funktion som maximerar nettoeffekten utvunnen från systemet. Funktionen som utvecklats är döpt till Maximum Net-power Point Tracking (MNPT) och har som uppgift att beräkna referensvärden som styrningen av systemet skall uppnå för att få ut maximal nettoeffekt. En simuleringmiljö i Matlab/Simulink är uppbyggd för att kunna implementera en kontrollstrategi för styrningen av kylmedlet samt avgasledning via bypass-ventiler. Systemet har blivit implementerat i en motorstyrenhet på en testrack somkommunicerar via CAN där givare så som temperatur och tryck avläses. Systemet har ej blivit implementerat på lastbilen då samtliga fysiska komponenter ej blev färdigställda under examensarbetets gång. En fallstudie genomfördes i simuleringsmiljön och resultaten visade att användningen av en MNPT-funktion tillät upp till 300% ökning av den återinförda nettoeffekten till lastbilens elsystem jämfört med utan användning av kontrollalgoritmer, och upp till 50% ökning jämfört med statiska referensvärden.

Abstract [en]

About 30% of the released energy of a truck’s fuel is waste heat in the exhaustsystem. It is possible to recover some of the energy with a waste heat recovery system that generates electricity from a temperature difference by utilising the Seebeck-effect. Two thermoelectric generators are implemented on a truck and utilises the exhaust gas as a heat source and the coolant fluid as a cold source to accomplish a temperature difference in the generators. The electricity is reintroduced to the truck’s electrical system and thus reducing the load on the electrical generator in the engine which results in lower fuel consumption. This thesis includes the construction of a function that maximises the netpowerderived from the system. The function developed is named Maximum Net Power Point Tracking (MNPT) and has the task of calculating reference values that the controllers of the system must achieve in order to obtain maximumnet-power. A simulation environment has been developed in Matlab/Simulink in order to design a control strategy to three valves and one pump. The system has been implemented on a engine control unit that has been mounted on a test rack. The engine control unit communicates through CAN to connected devices. The system has not been implemented on the truck due that all the physical components were not completed during the time of the thesis. A case study has been conducted and the results proves that the use of an MNPT-function allows up to 300% increase in regenerated net power into the trucks electrical system compared with no control algorithms, and up to 50% compared with static reference values.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , p. 98
Series
MMK 2015:76 MDA 499
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-202206OAI: oai:DiVA.org:kth-202206DiVA, id: diva2:1075471
External cooperation
Scania
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-02-20 Created: 2017-02-20 Last updated: 2017-02-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(5259 kB)90 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 5259 kBChecksum SHA-512
e3e7914e7e4f127c3214c0c4a8e17a066694c97e500355c0858139f46aaf526d2473f3fa1030ed826564a9317509b8ea2c3d9c38e35794b0711ea3aee3d6ec79
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 90 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 108 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf