Hibrit ve elektrikli araçlarda volan ve ultrakapasitör teknolojilerinin kullanımının incelenmesi ve volan enerji depolama ünitesinin prototip üretimi
Investigation of flywheel and ultracapacitor technologies used in electric and hybrid electric vehicles and prototype production of flywheel energy storage unit
- Tez No: 521171
- Danışmanlar: PROF. DR. ENGİN ÖZDEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 114
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.
Özet (Çeviri)
Electric and hybrid electric vehicle technologies are developing at a great speed. These vehicles are environmentally friendly with low carbon emissions and efficient with low energy consumption. The most important obstacle to the widespread usage of these vehicles is the short range problem. Vehicle manufacturers are forced to produce long range vehicles with low costs. Another point is that the batteries used in vehicles need a much longer charge time than the fill up the fuel, which is a big problem especially for electric vehicles on long-haul journeys. To overcome these problems, there are a large number of productivity enhancing application and development studies on increasing the range of the vehicle with available battery capacity. The most useful and preferred tehcnology is regenerative braking systems in EVs and HEVs. The highest energy loss occurs during acceleration and deceleration (braking). With the regenerative braking system, the kinetic energy of the vehicle is stored during deceleration and reused during acceleration. In this thesis study, the Flywheel Energy Storage System (FESS) is proposed to store the regenerative braking energy instead of conventional storage system like battery., The FESS unit, which operates on the principle of electrical energy transfer is proposed as an alternative to the mechanical energy transferred FESS. Within the scope of the study, four FESS production with different speeds, masses and energy storage capacities are realized and performance analyzes of these systems are performed. Another method for storing the regenerative braking energy is the Ultra-Capacitor Energy Storage System (UESS). Performance tests of the UESS technology in EVs and HEVs are also performed in this study. As a result, the advantages and disadvantages of using VEDS and UEDS technologies in EA and HEA are empirically performed.
Benzer Tezler
- Hibrit elektrikli araçlarda enerji depolama yöntemleri ve verimliliği artırmak için yeni bir kişisel sürüş modu algoritmasının geliştirilmesi
Development of a new personal drive module algorithm for increasing efficiency in hybrid elektric vehicles and investigation of energy storage methods
SEFA MERVE ALTUNKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
EnerjiKocaeli ÜniversitesiEnerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENGİN ÖZDEMİR
- Elektrikli otobüsler için hibrit enerji depolama sistemlerinin genetik algoritma ile optimizasyonu
Optimization of hybrid energy storage systems for electric buses with genetic algorithm
SEDA SAVAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT YILMAZ
- Yüksek hızlı volan enerji depolama sistemi geliştirilmesinde karbon fiber çelik ve titanyum alaşımların etkisi ve ansys analizleri
The effect of carbon fiber steel and titanium alloys in development of high speed flywheel energy storage system and ansys analysis
CENK YANGÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Gedik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. KORAY ERHAN
- Elektrikli araçlarda kullanılan volan sistemlerinin uygulamalı karşılaştırılması
Applied comparison of flywheel systems used in electric vehicles
ZEYNEB NURİYE KURTULMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiKocaeli ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDULHAKİM KARAKAYA
- Elektrikli hibrit araçlar ve sürme devreleri
Hybrid electric vehicles and drive circuits
VOLKAN ERGİNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. M. HADİ SARUL