Hibrit ve Elektrikli Araçlarda Volan ve Ultrakapasitör Teknolojilerinin Kullanımının İncelenmesi ve Volan Enerji Depolama Ünitesinin Prototip Üretimi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Kocaeli Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Koray Erhan

Danışman: Engin Özdemir

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Elektrikli ve hibrit elektrikli araç teknolojileri günümüzde artan bir ivme ile gelişmektedir. Düşük karbon salınımı ile çevreci, düşük enerji tüketimiyle ise verimli olan bu araçların yaygınlaşmasının önündeki en önemli engel menzil problemi olmaktadır. Araç üreticileri yüksek menzile sahip araçları üretme ve üretilen bu araçları geleneksel araçlara yakın fiyatlara mal etmekte zorlanmaktadırlar. Bir diğer husus araçlarda kullanılan bataryaların şarj işleminin yakıt dolum süresinden çok daha uzun sürmesidir ve bu durumun uzun menzilli yolculuklarda özellikle elektrikli araçlar için büyük sorun teşkil etmektedir. Bu doğrultuda, mevcut enerji kapasitesiyle araçlara daha uzun menzil kat ettirmek üzerine çok sayıda verimlilik artırıcı uygulama ve geliştirme çalışması mevcuttur. EA ve HEA'larda verimlilik artırmaya yönelik çalışmaların başında geri kazanımlı frenleme gelmektedir. Enerji kaybı en çok araçların hızlanması ve yavaşlaması sırasında yaşanmaktadır. Geri kazanımlı frenleme ile aracın sahip olduğu kinetik enerji yavaşlama sırasında depolanmakta ve hızlanma sırasında tekrar kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, geri kazanımlı frenleme enerjisinin depolanması için geleneksel yöntemlerden (bataryaya depolama) farklı olarak Volan Enerji Depolama Sistemi önerilmektedir. Literatürde yer alan mekanik enerji aktarımı ile enerji depolayan sistemlere alternatif olarak, elektriksel enerji aktarımı prensibiyle çalışan VEDS ünitesi önerilmektedir. Çalışma kapsamında farklı hızlarda, kütlelerde ve enerji depolama kapasitelerine sahip 4 adet VEDS üretimi gerçekleştirilmekte ve bu sistemlerin performans analizleri yapılmaktadır. Geri kazanımlı frenleme enerjisinin depolanması için kullanılan bir diğer yöntem ise Ultra-kapasitör Enerji Depolama Sistemidir (UEDS). UEDS teknolojisinin araçlarda kullanımına yönelik performans testleri de yine çalışma kapsamında gerçekleştirilmektedir. Sonuç olarak ise VEDS ile UEDS teknolojilerinin EA ve HEA'larda kullanımının avantaj ve dezavantajları deneysel olarak ortaya konmaktadır.