Elektrikli araçlarda kullanılan batarya yönetim sistemlerinin incelenmesi ve örnek bir batarya yönetim sistemi tasarımı

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MEHMET GÜRGEN

Danışman: Ercüment Karakaş

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Günümüzde fosil kaynakların aşırı tüketilmesi sonucunda insanlığı tehdit eden sera gazlarına karşı duyarlılığın artması, içten yanmalı motorların enerji kaynağı olan petrol rezervlerinin azalması, enerji fiyatlarındaki artış; enerji ve araç sektörünü yeni arayışlara sevk etmiştir. Bu arayış sonucunda da petrolün keşfinden önce üretilmeye başlanan, sonrasında ise içten yanmalı motorların bazı avantajlarından dolayı rafa kaldırılan elektrikli araçların tekrar ilgi odağı olmasına ve üzerinde yapılan çalışmaların her geçen gün daha da artmasına sebep olmuştur. Bundan dolayı elektrikli araç teknolojisi, içten yanmalı araç üreten firmaların odak noktası haline gelmiştir. Bu hızlı gelişmelerle enerji yönetiminin ve depolanmasının önem kazanması sonucu elektrikli araçların performansını doğrudan etkileyen bataryalar üzerinde yapılan çalışmalar yoğunluk kazanmıştır. Bu durumun sonucunda da elektrikli araçlarda Batarya Yönetim Sistemi (BYS) meydana gelmiştir. Bu tez çalışmasında Elektrikli Araçlar (EA) ve EA'ların performansına doğrudan etki eden BYS tekniklerinden bahsedilecektir. Bataryalar, pil hücrelerinin seri-paralel bağlanmaları sonucu oluşur. Bunun için pil hücrelerinin gerilim değerlerinin dengeli olması gerekir. Şarj anında paralel bağlanan hücreler kendilerini dengelerken seri hücrelerde bataryanın performansına etki edecek kadar hücre gerilim değerlerinde dengesizlikler meydana gelir. Bu tez çalışmasında bu dengesizliğin önüne geçmek için batarya dengeleme yöntemlerinden pasif dengeleme yöntemiyle çalışan BYS tasarlanmıştır. Tasarımda, diğer pillere göre üstünlüklerinin çok olmasından dolayı EA'larda yaygınca kullanılan Lityum-İyon (Li-ion) teknolojili piller kullanılmıştır. Tasarlanan mikroişlemci kontrollü BYS, bataryanın verimli ve güvenli çalışabilmesi için sıcaklık, akım, gerilim ve kapasite gibi değerleri takip etmektedir. BYS bu önemli bilgileri LCD ekran üzerinden dış dünyaya aktarmaktadır. Ayrıca bu verileri seri haberleşme portu üzerinden bilgisayara aktarılarak gerektiğinde işlenmesi için depolanmasını sağlamaktadır.