Energy efficiency increase at the electric vehicles
Elektrikli araçlarda enerji verimliliği artışı
- Tez No: 444765
- Danışmanlar: PROF. DR. GALİP CANSEVER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektrikli ve hibrit elektrikli araçlar (EA/HEA), içten yanmalı motorlu araçlar (İYMA), sıfır emisyonlu araçlar (SEA), sabit mıknatıslı senkron motor (SMSM), bulanık mantık kontrol (BMK), batarya şarj durumu (BŞD), Electric and hybrid electric vehicles (EV/HEV), internal combustion engine vehicles (ICEVs), zero emission vehicles (ZEVs), permanent magnet synchronous motor (PMSM), Fuzzy logic control (FLC), state of charge (SOC) of the battery
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 157
Özet
Elektrikli araçları (EA) araştırma ve geliştime konusu; çevreyi koruma ve aynı zamanda ulaşımda enerji verimli araçların kullanımı için yıllardır devam etmektedir. Tarihte elektrikli ve hibrit elektrikli araçların (EA/HEA) kullanımına bakıldığında; bu araçlar, içten yanmalı motorlu araçların (İYMA) popüleritesi nedeniyle 1920'li ve 1960'lı yıllar arasında ilgi görmemiştir. 1911'de, marş motorunun bulunmasıyla, İYMA'nın çalıştırma işlemi daha kolaylaştı ve aynı zamanda menzil kapasitesi ve kısa yakıt dolum süresi bu araçları popüler yaptı. Bu periyodun ardından, 1970'lerde Arap petrol ambargosu ortaya çıktı ve böylece EA ve HEA'ların araştırma ve geliştirme işlemi tekrar başladı ve bu araçların enerji verimliliğini geliştirmek ve tüm dünyadaki kullanımını sağlamak için uzun yıllardırdır devam etmektedir. Bu tez genel olarak sıfır emisyonlu araçlar (SEA) olan EA'ların günümüz statüleri, son teknolojisi, kontrol ve performans parametreleri hakkındadır. Bir EA iki alt sistem içermektedir: ilki; bataryaları, eviricileri ve elektrik motorlarını içeren elektrik alt sistemi; diğeri aktarma, diferansiyel ve tekerlerkleri içeren mekanik alt sistemi. Elektrik sisteminin EA'nın çekiş sistemini direkt etkilemesi nedeniyle, hem mekanik hem de elektrik sistemini ihtiva eden entegre modelleme gereklidir. Batarya ve elektrik motoru elektrik alt sisteminin iki ana bileşenidir; bu nedenle etkili ve verimli bir çekiş sistemi için modellenmeleri ve seçimleri önemlidir. Literatür incelendiğinde, EA'larda dört tip batarya (Lead-acid, Ni-MH, NaS, Li-ion) ve üç tip elektrik motoru (DC, İndüksiyon ve Sabit Mıknatıslı Senkron Motor) kullanılmaktadır. Bu tezde; Li-Ion batarya ve sabit mıknatıslı senkron motor (SMSM) seçilerek, belirlenen bir senaryoya göre elektrik motorunu kontrol etmek için EA'nın elektrik ve mekanik alt sistemlerini içeren Matlab modeli geliştirilmiştir. Literatürde, SMSM'nin kontrolü üç sekildedir: skaler kontrol, vektörel kontrol ve yapay sinir ağları (YSA) ve bulanık mantık kontrol (BMK) gibi diğer akıllı kontrol yöntemleri. Vektörel kontrolün skaler kontrolden daha iyi olması nedeniyle, aracın batarya şarj durumu (BŞD) ve hız tepkileri gibi performans parametreleri bulanık mantık kontrol ve PI kontrolde karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Research and development procees of electric vehicles (EVs) has continued for many years for protecting environment and also for usage of energy efficient vehicles at the transportation. When looked at the usage of the electric and hybrid electric vehicles (EV/HEV) in history, these vehicles were not interested in years between 1920s and 1960s because of the popularity of the internal combustion engine vehicles (ICEVs). In 1911, by the invention of the starter motor, the starting process of ICE vehicles became easier and also their range capacity and short time of refueling process made them more popular. After that period, an Arab oil ambargo occured in 1970s and thus the research and development process of EVs and HEVs again started and have been continuing for many years to improve the energy efficiency and to satisfy the usage of them all over the world. This thesis is mainly about the present status, state of the art, and the control and performance parameters of EVs,which are zero emission vehicles (ZEVs). An EV includes two subsystems: one is the electrical subsystem, containing batteries, inverters and electric motors and the other one is the mechanical subystem, containing transmissions, differential and wheels. Since the electrical systems directly affect the traction of an EV, integrated modeling considering both the mechanical and electrical systems is necessary. Battery and the electric motor is the two main components of the electrical system, so modeling and selection of them is important for an effective and efficient traction system. When the literature is considered, there are four battery types (Lead-acid, Ni-MH, NaS, Li-ion) and two electric motors (Induction and Permanent Magnet Synchronous Motors) that are used in EVs. Li-ion batteries and permanent magnet synchronous motors are efficient and useful for EVs. In this thesis, a Matlab model of the EV is developed to simulate the electrical and mechanical subsystem of an EV to control the electric motor for a specified scenerio by choosing Li-Ion battery and permanent magnet synchronous motor. In the literature, the control process of a permanent magnet synchronous motor (PMSM) are in three ways: scalar control, vector control and the other intelligent control methods such as neural networks (NNs) and fuzzy logic control (FLC). Since vector control is better than scalar control, the performace paramaters of the vehicle such as state of charge (SOC) of the battery and the speed response of the vehicle are compared in fuzzy logic control and PI control.
Benzer Tezler
- Elektrikli araçların şehir şebekesine entegrasyonu: Mardin örneği
Integration of electric vehicles to the city network: The case of Mardin
RIDVAN KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBatman ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DAVUT SEVİM
- Konut binalarındaki kurulu kapasite fazlası ve yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu ile dinamik yük yönetiminin şarj istasyonu boyutlandırılmasına etkileri
Efects of dynamic load management on sizing of charging operations with the integration of surplus installed capacity in residential building and renewable energy
ÖZCAN AKBIYIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Investigation of effect of novel technologies' implementation to future internal combustion engines
Yeni teknolojilerin geleceğin içten yanmalı motorlarına uyarlanmasının etkilerinin incelenmesi
ANIL ALAGÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET ARSLAN
- Design of a smart grid compatible, bidirectional modular battery charger for plug-in electric vehicles
Elektrikli araçlar için akıllı şebeke ile uyumlu, çift yönlü çalışabilen, modüler bir şarj ünitesi tasarımı
FAİK ELVAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR BAYSAL
- SiC tabanlı çift aktif köprü çeviricilerin sebep olduğu elektromanyetik girişim analizi ve bastırılması
Analysis and suppression of electromagnetic interference caused by SiC-based dual active bridge converters
SAMET YALÇIN
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiIsparta Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TUNA GÖKSU