Elektrikli taşıtlarda enerji yönetim stratejilerinin, güç dönüştürücülerinin ve bağlantı topolojilerinin performans ve verimlilik üzerine etkisi
In electric vehicles, the effects of energy management strategies, power converters and hybrid connection topologies on performance and efficiency
Yazar: BÜLENT VURAL
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET UZUNOĞLU
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy ; Ulaşım = Transportation

Özet:
Geleneksel içten yanmalı taşıtların temel enerji kaynağı olan petrolün, artan talebe karşın rezervleri giderek tükenmektedir. Buna ilave olarak taşıtların olumsuz çevresel etkilerinin de giderek artması, birçok taşıt üreticisini elektrikli taşıtlarla ilgili çalışmalara yönlendirmiştir. Bütün bunların yanında, içten yanmalı motorlu taşıtların özellikle düşük devirlerde verimlerinin az olması da elektrikli taşıtları daha cazip kılmaktadır. Elektrikli taşıtlar ile ilgili sürdürlen çalışmalar geniş bir alana yayılmakla birlikte, elektrikli taşıtların verimini ve menzilini arttırmaya yönelik olanlar daha öne çıkmaktadır. Elektrikli taşıtlarda verim ve menzil arttırma amacı ile gerçekleştirilen çalışmalar da kendi içinde, çözüm bekleyen farklı noktalara yoğunlaşmaktadır. Bu çalışmaların bir kısmı faydalı frenleme enerjisinin daha iyi geri kazınımına, en iyi enerji yönetim stratejisinin geliştirilmesine ve enerji kaynaklarının farklı bağlantı topolojilerinin etkilerine yoğunlaşmaktadır.Bu tez çalışmasında da yukarıda belirtilen alanlar ile ilgili devam eden çalışmalara katkı sağlamak amacı ile benzetim, deneysel ve tasarım çalışmaları gerçekleştrilmiştir. Benzetim çalışmaları süresince, tüm sisteme ait her alt bileşenin bir dinamik modeli oluşturulmuş ve sistem entegrasyonu sağlanmıştır. Oluşturulan tüm sistem üzerinde, farklı bağlantı yapıları ve farklı güç dönüştürücü topolojileri için çalışmalar tamamlanmıştır. Deneysel çalışmalar süresince ise, güç biçimlendirme ünitelerinin tasarımları ve prototipleri gerçekleştirilerek, test platformaları kurulmuştur. Bu test platformları üzerinde farklı enerji yönetim stratejileri, farklı güç biçimlendirme topolojileri ve farklı bağlantı yapıları için çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen tüm benzetim ve deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar irdelenerek sunulmuştur.

Abstract:
Depleting of petroleum, the main energy source for the vehicles with conventional internal combustion engines (ICE), and the growing negative effects of vehicles on environment have directed several vehicle manufacturers towards studies on electric vehicles. Besides, the low efficiency of ICEs especially at lower rpms has made electric vehicles more attractive. Present researches concerning electric vehicles concentrate in several topics however, the researches effort on yield and range more than other topics. Recovering regenerative braking energy, energy management strategy with load sharing and comparision of different hybrid topologies are the topics have become prominent in EV applications.In the consideration of above matter, this study deals with comparision of simulation and experimental studies in regenarative braking energy, enegy management strategy and different hybrid topologies. During simulation studies mathematical and electrical models are developed in detail. Besides, test benchs are utilized for testing different power conditioning units, energy management strategies and hybrid topologies. The results and analysis of simulation and experimental studies are given.