Elektrikli araçtan elektrikli araca şarj protokolünün geliştirilmesi
Development of electric vehicle to electric vehicle charging protocol
- Tez No: 921501
- Danışmanlar: PROF. DR. YASİN ÖZÇELEP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 169
Özet
Bu tez çalışması, elektrikli araçlar arasında doğrudan enerji aktarımını mümkün kılan“ELEKTRİKLİ ARAÇTAN ELEKTRİKLİ ARACA ŞARJ PROTOKOLÜNÜN GELİŞTİRİLMESİ”ve uygulanmasını konu almaktadır. Elektrikli araçların yaygınlaşmasındaki en büyük engellerden biri, sabit şarj istasyonlarının coğrafi sınırlamaları ve yüksek kurulum maliyetleridir. V2V şarj yaklaşımı, sabit istasyonlara olan bağımlılığı kısmen azaltarak, bir aracın ihtiyacı olan enerjiyi“mobil şarj istasyonu”hâline getirilen başka bir araçtan almasını hedefler. Menzil kaygısı, kullanıcı tercihlerinde ve sektörün büyümesinde doğrudan etkili olup, batarya kapasitesinin artırılması, sabit istasyon ağının yetersiz kaldığı durumları çözmemektedir. Kırsal bölgelerde ve acil durumlarda hızlı şarj sağlamak büyük bir zorluk oluşturur. Araçtan araca şarj konsepti, mobil şarj istasyonu rolündeki araç ile bu sorunlara çözüm sunar. Bu esnek yaklaşım, sahada hızlı şarj hizmeti sunmayı mümkün kılmaktadır. Tez çalışması, V2V şarj için CAN tabanlı bir haberleşme protokolünün tasarlanmasını, iki yönlü güç akışını yönetecek donanım bileşenlerinin seçimini ve laboratuvar ortamında yapılan testleri kapsamaktadır. Amaç; güvenli, kararlı, esnek ve genişletilebilir bir mimari sunarak elektrikli araçlar arasında doğrudan enerji paylaşımı fikrini somutlaştırmaktır. Tez çalışmasının önemi, hem akademik hem de endüstriyel boyutta kendini göstermektedir. Akademik olarak, literatürde az sayıda örneği olan V2V şarj kavramını deneysel verilerle desteklemektedir. Endüstriyel olarak ise mobil şarj istasyonlarının lojistik, filo yönetimi, acil durum destek hizmetleri gibi alanlarda uygulanabilirliğini göstererek yeni iş modellerinin önünü açmaktadır. Protokol, CAN aracılığıyla verici araç (örneğin 0x202 ID) ve alıcı araç (0x206 ID) arasında düşük gecikmeli mesaj alışverişi yapmaktadır. Mod ve dizin numaraları kullanılarak“şarj başlatma/durdurma”,“anlık batarya parametreleri”,“maksimum değerler”gibi mesaj tipleri tanımlamaktadır. Tez, tek verici ve alıcı araç odaklı çalışılmış, çoklu alıcı senaryoları ve uzun vadeli batarya etkileri sınırlı incelenmiştir. V2V şarjın ticari yaygınlaşması, mevzuat ve lisanslama engelleriyle kısıtlanabilir, ancak ölçeklenebilir altyapı ve ek modüllerle geliştirilebilir. Çalışma, V2V şarj protokolünü tasarlayıp doğrulamış ve mobil şarj istasyonlarının lojistik avantajlarını vurgulamıştır. Gelecekte kablosuz iletişim ve akıllı şebeke entegrasyonu ile daha geniş uygulanabilirlik vaat etmektedir
Özet (Çeviri)
This thesis is about the development and implementation of an“DEVELOPMENT of ELECTRIC VEHICLE to ELECTRIC VEHICLE CHARGING PROTOCOL”that enables direct energy transfer between electric vehicles. One of the biggest obstacles in the spread of electric vehicles is the geographical limitations and high installation costs of fixed charging stations. The V2V charging approach aims to partially reduce the dependency on fixed stations, enabling a vehicle to receive the energy it needs from another vehicle that is turned into a 'mobile charging station'. Range concerns have a direct impact on user preferences and the growth of the sector, and increasing battery capacity does not solve situations where the fixed station network is insufficient. Providing fast charging in rural areas and emergency situations poses a major challenge. The vehicle-to-vehicle charging concept offers a solution to these problems with the vehicle acting as a mobile charging station. This flexible approach makes it possible to provide fast charging services in the field. The thesis work includes the design of a CAN-based communication protocol for V2V charging, the selection of hardware components to manage the bi-directional power flow, and testing in a laboratory environment. The aim is to materialise the idea of direct energy sharing between electric vehicles by providing a secure, stable, flexible and extensible architecture. The importance of the thesis work is evident in both academic and industrial aspects. Academically, it supports the V2V charging concept, which has few examples in the literature, with experimental data. Industrially, it paves the way for new business models by showing the applicability of mobile charging stations in areas such as logistics, fleet management, emergency support services. The protocol exchanges low latency messages between the transmitting vehicle (e.g. 0x202 ID) and the receiving vehicle (0x206 ID) via CAN. It defines message types such as 'charge start/stop', 'instantaneous battery parameters', 'maximum values' etc. using mode and index numbers The thesis focuses on a single transmitter and receiver vehicle, with limited examination of multiple receiver scenarios and long-term battery impacts. Commercial deployment of V2V charging may be constrained by regulatory and licensing barriers, but can be enhanced with scalable infrastructure and additional modules. The study designed and validated the V2V charging protocol and highlighted the logistical advantages of mobile charging stations. It promises wider applicability in the future with wireless communication and smart grid integration.
Benzer Tezler
- An agent-based energy management approach for V2X-capable charger clusters
V2X özellikli şarj kümeleri için etmen-tabanlı enerji yönetim yaklaşımı
GÜLEN AKYÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT YILMAZ
- Elektrikli araçların şebeke entegrasyonunun özgün bir dengeleme stratejisi ile sağlanması
Realization of grid integration of electric vehicles with a unique balancing strategy
FURKAN ÜSTÜNSOY
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN HÜSEYİN SAYAN
- Ticari elektrikli araç üstyapı dönüşümünde ek batarya yönetim sistemi tasarımı ve enerji verimliliği optimizasyonu
Design of auxiliary battery management system and energyefficiency optimization in commercial electric vehicle superstructure transformation
ÖZGE YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RIFAT HACIOĞLU
- Akıllı arıza koruma ve güç akışı kontrol fonksiyonlarına sahip bir elektrikli araç şarj cihazının şebekeden-araca ve araçtan-şebekeye etkileşimli şekilde geliştirilmesi
Implementation of an electric vehicle charger with intelligent fault protection and power flow control functions in an interactive grid-to-vehicle and vehicle-to-grid strategy
SAMET ÖNER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKAY BAYRAK
- Hibrit elektrikli bir kamyon için bulanık mantık tabanlı enerji yönetim sistemi algoritmalarının geliştirilmesi
Development of fuzzy logic based energy management system algorithms for hybrid electric truck
HAZAL SÖLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT YILMAZ