Hibrit araç uygulaması için kuplajsız çift sargılı elektrik makinası tasarımı ve prototiplenmesi
Design and prototyping of decoupled dual winding electric machine for hybrid electric vehicle application
- Tez No: 398888
- Danışmanlar: PROF. DR. ENGİN ÖZDEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Teknik Eğitim, Electrical and Electronics Engineering, Technical Education
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 150
Özet
Ulaşım sektöründe yüksek paya sahip olan karayolu araçlarında temiz enerji kullanımına verilen önem son yıllarda hızla artmaktadır. Günümüzde otomotiv sektörü zararlı emisyonları azaltarak, ekonomik ve yüksek verimli hibrit araçlar üretme eğilimindedir. Konvansiyonel araçlarda kullanılan İçten Yanmalı Motor (İYM) hem araç hareketini sağlamakta hem de araç içinde güvenlik ve konfor sağlayan yardımcı donanımları beslemektedir. Hidrolik direksiyon pompası, klima kompresörü, akü ile yardımcı elektrik yüklerini besleyen Lundell alternatörü gibi donanımlar araç hareketine bağlı olmaksızın kayış bağlantıları ile İYM tarafından tahrik edilmektedir. Araç içinde bulunan elektrikli cam, ısıtmalı koltuk gibi aksesuarların elektriksel güç gereksinimleri düşük gerilim bataryası (12V) tarafından karşılanmaktadır. Hibrit araçlarda da bu tür yükler düşük gerilim bataryasından beslenmektedir. Hibrit araçlarda ayrıca bir yüksek gerilim bataryası mevcut olup, bu batarya elektrikli tahrik motorları generatör olarak kullanılarak ile şarj edilmektedir. Düşük gerilim bataryasının şarjı için hibrit araçlarda DC-DC dönüştürücü veya Lundell alternatör kullanılmaktadır. DC-DC dönüştürücü kullanılması durumunda maliyet artmakta, Lundell alternatörü kullanıldığında yeterli güç elde edilememektedir. Bu çalışmada, hibrit araçlarda elektrikli aksesuar sürme sistemi (EASS) uygulamalarına yönelik çift sargılı bir elektrik makinası tasarlanmaktadır. Makinanın manyetik devresindeki sargılar konsantre sarım tekniği ile gerçekleştirilmektedir ve birbirinden bağımsız olması sağlanmaktadır. Tasarımı yapılan çift sargılı makina, aracın tahrik motorları durduğunda motor modunda çalıştırılarak mekanik güç ile beslenen donanımları tahrik etmektedir. Makinadaki ikinci sargıda üretilen düşük gerilim ile araç içindeki elektriksel yükler beslenmektedir. Önerilen yöntem sayesinde tek bir elektrik makinası ile aynı anda hem generatör hem de motor çalışma gerçekleştirilebilmektedir. DC-DC dönüştürücü ihtiyacı ortadan kalkmaktadır, üretim maliyetleri azalmaktadır ve hibrit araçlar için son derece önemli olan hacimden kazanç sağlanmaktadır.
Özet (Çeviri)
Motor vehicles have significant share in transportation industry and their traction by using clean energy is rapidly increasing in recent years. Today's automotive industry has tendency of manufacturing high-efficient hybrid electric vehicles (HEV) in order to reduce harmful emissions. In conventional vehicles, internal combustion engine (ICE) provides power for traction of the vehicle and power for accessory loads in the vehicle. Accessory loads, such as hydraulic steering wheel pump, air conditioner compressor, Lundell alternator increase safety and comfort level in vehicles. These loads are driven by internal combustion engine and require power whether the vehicle is in motion or not. In other words, even if the vehicle is not moving, ICE should not stop in order to provide power to accessory loads. Accessories such as power window, heated seat are getting their power from low voltage battery that is 12 Volts in conventional vehicles. In HEVs, such loads are still powered by low voltage battery. Low voltage battery is charged by high voltage battery with the help of a DC/DC converter. High voltage battery is charged by traction motors while they are running as generator. Another option to charge low voltage battery in HEVs is to use Lundell alternator. DC/DC converter has a disadvantage of cost while Lundell alternator has disadvantages of insufficient power and large packaging space. In this study, a dual winding electric machine is to be designed for electric accessory drive system (EADS) applications in HEVs. Windings of the electric machines will be concentrated winding and electrically and magnetically independent. When the traction motors of the vehicle shut down, the proposed dual-winding electric machine would run as motor and drive accessory loads. Secondary winding set in the electric machine will operate as a generator and supply low voltage needed for 12 volt battery charging and other electrical accessories. With the proposed technique, both motoring and generating operations can be implemented in a single housing of electric machine. This technique not only eliminates DC/DC converter from the system, which results in lower cost, but also offer solution for packaging space problems in HEVs.
Benzer Tezler
- Optimum pole combination to maxmize torque density in switched reluctance motors for electric vehicle applications
Elektrikli araç uygulaması için moment yoğunluğunu ençoklamak için anahtarlamalı relüktans motorda optimum kutup kombinasyonu
RASUL TARVIRDILU ASL
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HULUSİ BÜLENT ERTAN
- Stewart platformu ile üst plaka dengeleyici ve açısal teker kontrollü hibrit araç prototip uygulaması
Implementation of hybrid vehicle prototype with upper plate balancer stewart platform and angular controlled wheels
MUHAMMET ÖZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Gelişim ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜMİT ALKAN
- Esas tahrik unsuru yakıt pili olan elektrikli araç uygulaması ve konfigürasyonu
Demonstration and configuration of electric vehicles which use fuelcell as a main movement unit
MUSTAFA KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN KILIÇ
- Performance evaluation and experimental verification of vehicular visible light communication
Araç görünür ışık haberleşmesinin performans değerlendirmesi ve deneysel doğrulaması
BASSAM ALY ABDELRAHMAN MOHAMED
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. MURAT UYSAL
- Electric vehicle powertrain design and implementation
Elektrikli araç sürüş sistemi tasarımı ve imalatı
MERT SAFA MÖKÜKCÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN