Prototip bir elektrikli araç üzerinde enerji yönetim sisteminin uygulanması

Abstract

Ulaşımda rakipsiz enerji sağlayıcısı olan petrolün kullanımı, kötü çevresel etkileri, artan fiyatları ve tükenme tehlikesi ile karşı karşıya olan rezervleri sebebiyle artık alternatif enerji kaynakları ile değiştirilmek istenmektedir. En güçlü alternatif ise yüksek verimleri ve düşük emisyon değerleri ile elektrikli araçlardır. Elektrikli araçların yaygın kullanımı önündeki en büyük engel ise ana güç kaynağı olarak kullanılan batarya ve yakıt hücrelerinin düşük güç yoğunluklarıdır. Bu nedenle, taşıt uygulamalarında ana güç kaynağının uygun bir enerji depolama ünitesi ile birlikte hibrit kullanımı, genel sistem performansı yanı sıra verimliliği de önemli ölçüde arttırmaktadır. Enerji depolama sistemlerinden biri olan ultrakapasitör sistemlerinin, çok büyük miktarlardaki gücü çok hızlı bir biçimde verebilme ve frenleme enerjisini de verimli bir biçimde kazanabilme kabiliyeti vardır. Bu durumlar göz önüne alındığında, bataryaların ultra-kapasitör sistemleri ile birlikte kullanılması, taşıtların yüksek güç taleplerine cevap verebilecek bir yapı oluşturmaktadır. Burada, uygun bir enerji yönetim sistemi ve iyi tasarlanmış bir kontrol stratejisi hem verimliliği hem de araç dinamikliğini artırmaktadır.Bu tez çalışmasında, batarya ve ultrakapasitör arasında yük paylaşımı sağlayan bir dc-dc dönüştürücü, gerilim düzenleyici PI kontrolör üzerinden kontrol edilmiş ve bu sistem prototip araç üzerinde test edilmiştir. Aracın maksimum güç talebine uygun batarya boyutlandırmasının gerekli olduğu geleneksel tasarım ile karşılaştırıldığında bu yapıda, araçtan aynı performansı almak için çok daha küçük batarya boyutları kullanılabilmektedir. Belirli bir güzergahta seyir eden araçta yük paylaşımı ve dinamik cevap araştırması yapılmıştır.