Şarj edilebilen elektrikli araçların kesintisiz güç kaynağı olarak kullanılmasını sağlayan bir güç ünitesinin tasarımı ve uygulaması

Abstract

Nüfus artışı ve gelişen teknolojiye bağlı olarak enerji talebi de giderek artmaktadır. Günümüzde enerji talebinin büyük bir kısmının karşılanmasında fosil kökenli yakıtlar kaynak olarak kullanılmaktadır. Ancak fosil kökenli yakıtlara ait rezervler giderek azalmakta ayrıca yakıt tüketimine bağlı olarak, sera gazı etkisi gibi olumsuz çevresel etkiler de oluşmaktadır. Bu nedenlerle, fosil yakıt tüketimini azaltmayı hedefleyen çalışmaların sayısı giderek artmaktadır. Büyük oranda fosil yakıt tüketen sistemlerden biri de ulaşım sistemleridir. Ancak içten yanmalı motorlu (İYM) araçlara bağlı olarak fosil yakıt tüketimindeki hızlı artış, hem çevresel problemlere neden olmakta hem de fosil yakıt rezervlerini azaltmaktadır. Bu sorunlara yakın dönemde uygulanabilir bir çözüm olarak elektrikli araçlar (EA) özellikle de şarj edilebilen (Plug in) elektrikli araçlar önerilmektedir.Günümüzde sıfır emisyonlu olarak adlandırılan şarj edilebilen elektrikli araçların (ŞEEA) üzerine birçok çalışma yapılmaktadır. Yapılan çalışmalarda bu araçların yakın gelecekte giderek yaygınlaşacağı belirtilmektedir. Hatta ülkemiz dahil birçok ülkede EA'lar şimdiden satışa sunulmaya başlanmıştır. Bilindiği üzere, ŞEEA'larda aracın hareketi için gerekli elektrik enerjisini sağlayan bir enerji depolama sistemi kullanılmaktadır. Bu enerji depolama sistemi şarj noktalarında şarj edilmektedir. Bu tip EA'ların popüler olmasının başka bir sebebi de, aracın bir fiş yardımıyla priz olan her yerden elektrik şebekesine bağlanabilmesidir. Günümüzde ŞEEA'ların şebekeyle olan etkileşimi tek yönlüdür. Bu etkileşim de ŞEEA'ların şarj işlemidir. Ancak ŞEEA'ların sahip oldukları güç ünitesinin veya ünitelerinin tasarımında değişiklikler yapılarak ŞEEA'nın çift yönlü bir çalışma durumuna sahip olması sağlanabilir. Böylece ŞEEA kesintisiz güç kaynağı olarak çalıştırılabilir ve bir tüketim merkezinin enerji ihtiyacını karşılayabilir.EA'lar büyük miktarda enerji depoladıkları için birçok tüketim merkezinin ihtiyacını kolaylıkla karşılayabilecek güçtedirler. Ancak, bu çalışma durumunun gerçekleştirilebilmesi için, araç sistemlerinin evsel yük ile bağlantısında kullanılacak olan güç ünitesinin tasarımı önem kazanmaktadır.Bu tez çalışmasında, ŞEEA'larda kullanılmak üzere bir güç ünitesi hazırlanmıştır. Ayrıca, ŞEEA'ların gerek duyulduğu durumlarda kesintisiz güç kaynağı olarak kullanılabilmesine yönelik hem benzetim çalışması hem de deneysel çalışma yapılmışÖtır.