Süper kapasitör ve lityum polimer pillerin sabit yük altında deşarj analizlerinin verimlilik açısından karşılaştırılması
Comparison of discharge analysis of supercapacitor and lithium polymer batteries under constant load in terms of efficiency
- Tez No: 1003134
- Danışmanlar: PROF. DR. SUHA ORÇUN MERT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Enerji, Engineering Sciences, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Enerji depolama teknolojileri, günümüzde artan enerji talebi, yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu ve mobil sistemlerin yaygınlaşması nedeniyle kritik bir öneme sahiptir. Özellikle enerji sistemlerinde süreklilik, güvenilirlik ve verimlilik konuları depolama birimlerinin karakteristiklerine doğrudan bağlıdır. Bu çalışmada süperkapasitörler ile lityum polimer (Li-Po) pillerin sabit yük altında deşarj performansları ve enerji verimliliği yönünden kapsamlı bir karşılaştırma yapılmıştır. Bu çalışmada yöntem, ayrı ayrı süperkapasitör ve lityum polimer pillerin 13.8 volt seviyesine kadar şarj edilip aynı sabit yük altında bir deney düzeneği kurularak 10,5 volta kadar deşarj analizlerinin yapılması şeklinde belirlenmiştir. Gerçekleştirilen deneylerde sabit yük altında hem süperkapasitörler hem de Li-Po pillerin gerilim-zaman eğrileri, akım-zaman eğrileri, enerji kayıpları ve verimlilikleri analiz edilmiş, iki tip enerji depolama sistemi arasındaki fark verimlilik açısından ortaya konulmuştur. Ayrıca, son yıllarda öne çıkan enerji depolama araçlarından süperkapasitör ve lityum polimer piller ile ilgili son 15 yılda yapılmış çalışmalar, araştırma konusuna katkısı bakımından incelmiştir. Sonuç olarak; süperkapasitörlerin hızlı deşarj olma ve yüksek akım verebilme özelliği net olarak ortaya çıkmıştır. Li-Po pillerin ise süperkapasitörlere nazaran daha kısıtlı akım sağladığı ve daha uzun sürede deşarj olduğu görülmüştür. Öyle ki; 60 watt güç çeken bir yük altında süperkapasitör 13,8-10,5 volt aralığında yaklaşık 1 dakikada deşarj olurken, Li-Po pil yaklaşık 15 dakikalık süre boyunca yüke enerji sağlayabilmiştir. Ayrıca, süperkapasitörlerin ani güç çeken sistemlerde daha verimli çalıştığı, Li-Po pillerin ise stabil enerji gerektiren sistemlerde daha verimli olduğu ortaya konulmuştur. Bu bulgular çerçevesinde; süperkapasitörler ile Li-Po pillerin hibrit bir sistem içerisinde birlikte kullanılması daha verimli olacaktır.
Özet (Çeviri)
Energy storage technologies have critical importance due to the increasing energy demand in recent years, integration of renewable energy sources and proliferation of mobile systems. Especially, continuity, reliability and efficiency issue in energy systems are directly dependent on the characteristics of storage units. In this study, a comprehensive comparison was made between supercapacitors and lithium polymer (Li-Po) batteries in terms of discharge performance and energy efficiency under constant load. In this study, the method was determined as charging the supercapacitor and lithium polymer batteries separately up to 13.8 volts and performing discharge analyses up to 10.5 volts by setting up an experimental setup under the same constant load. In the experiments, voltage-time graphes, current-time graphes, energy losses and efficiencies of both supercapacitors and Li-Po batteries under constant load were analyzed and the difference between the two types of energy storage systems was revealed in terms of efficiency. In addition, studies conducted in the last 15 years on supercapacitors and Li-Po batteries, were examined in terms of their contribution to the research topic. As a result, the fast discharge and high current delivery properties of supercapacitors have been clearly revealed. It has been observed that Li-Po batteries provide more limited current and take longer to discharge than supercapacitors. While the supercapacitor was discharged in the 13.8-10.5 volt range in about 1 minute under a load drawing 60 watts of power, the Li-Po battery was able to provide energy to the load for about 15 minutes. Additionally, it has been shown that supercapacitors operate more efficiently in systems that draw sudden power, while Li-Po batteries are more efficient in systems that requiring stable energy. In the context of these findings, the combined use of supercapacitors and Li-Po batteries in a hybrid system would be more efficient.
Benzer Tezler
- Environmentally friendly components for energy storage devices
Enerji depolama cihazlarında çevre dostu bileşenlerin kullanımı
ELENA STOJANOVSKA
Doktora
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Optimization of optical and electrochemical properties of PANI, PEDOT conducting polymers to design electrochromic device
PANI, PEDOT iletken polimerin elektrokromik cihaz tasarımı için optik ve elektrokimyasal özelliklerinin optimizasyonu
İSMAİL BÜTÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÖZKAN ZAYİM
- Mini insansız hava araçlarının havada kalma süresini artırmak amacıyla çoklu hibrit güç paketi geliştirilmesi
Development of multiple hybrid power package to increase the endurance of mini unmanned aerial vehicles
SİNAN KEİYİNCİ
Doktora
Türkçe
2021
Mühendislik BilimleriÇukurova ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR AYDIN
- Yeni tip iletken polimer-grafen kompozitlerinin süper kapasitör uygulamaları
Super capacitors aplication of new type conducting polymer-graphene compozites
MAHİR OZAN YANIK
- Elektrokimyasal yolla karbon malzeme yüzeyinde sentezlenen politiyofen ve bazı türevlerinin süperkapasitör aktif materyali olarak kullanımı
Polithiophene and its some derivatives synthesized by using electrochemical methods on carbon material to use as supercapacitor active material
GÖRKEM ALİ VAROL