Süperkapasitör beslemeli kısa süreli ani güç sağlayan yedek bir güç sistemi geliştirilmesi
Development of a supercapacitor-fed, short-term instantaneous backup power system
- Tez No: 934618
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET SAİT CENGİZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bitlis Eren Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Elektrik enerjisini depolamak için piller ve güç kaynakları kullanılır. Bu kaynaklar süperkapasitörlere göre daha düşük güç yoğunluklarına sahiptir. Elektrokimyasal depolama yöntemlerinde, düşük sıcaklıklarda kimyasal reaksiyon hızlarının yavaşlaması ve içlerindeki kimyasal viskozitelerin artması gibi nedenlerle ciddi performans kayıpları görülmektedir. Bu yapıya sahip piller ve güç kaynakları bu gibi durumlarda besledikleri sistemin ihtiyaç duyduğu gücü karşılamada yetersiz kalmaktadır. Şarj seviyesinin çok düşük olduğu veya anlık aşırı güce ihtiyaç duyulduğu durumlarda düşük enerji süperkapasitörlerle yüksek güç yoğunluğuna dönüştürülerek sistemin yüksek güç ihtiyacı kısa bir süre için karşılanmaktadır. Bu çalışmanın amacı ihtiyaç duyulduğunda süperkapasitörleri kullanarak geleneksel elektrik depolama tekniklerinin dezavantajlarını ortadan kaldırmaktır. Süperkapasitörlerin ihtiyaç duyduğu güç için gereken enerji mevcut bir pilden veya harici bir kaynaktan sağlanabilir. Bu çalışmada üretilen süperkapasitör için yıllardır kullanılmayan ve minimum enerjiye sahip bir araç aküsü ile bir cep telefonu aküsü kullanılmıştır. Süperkapasitörlerin avantajlı özellikleri göz önünde bulundurularak yedek güç ünitesi olarak adlandırılabilecek bir süperkapasitör imal edilmiştir. Yapılan deneysel çalışmada (fiziksel ölçüm), üretilen süperkapasitör sayesinde örnek bir bataryadaki güç yoğunluğu 1217 W/kg'den 7636 W/kg değerine çıkarılmıştır. Bu şekilde süperkapasitör kullanılarak güç yoğunluğunda 5.27 kat artış sağlanmıştır. Aynı batarya için süperkapasitör ile tepe akımı 15 A'den 264,7 A değerine çıkarken, tepe akımında 16.64 kat kazanç sağlanmıştır. Deneysel sonuçlara göre süperkapasitörlerin düşük iç direnç, çok yüksek tepe akımlarına ulaşabilme, yüksek şarj-deşarj çevrimlerine sahip olma, düşük sıcaklıklarda bile kapasite kaybı yaşamama gibi üstün özellikleri sayesinde elektrokimyasal depolama yöntemlerinin zayıf yönlerini aştığı görülmektedir.
Özet (Çeviri)
Batteries and power supplies are used to store electrical energy. These sources have lower power densities than supercapacitors. In electrochemical storage methods, serious performance losses are observed due to reasons such as slowing down the chemical reaction rates at low temperatures and increasing chemical viscosities inside them. Batteries and power supplies with this structure are insufficient to meet the power required by the system they feed in such cases. In cases where the charge level is very low or when instantaneous excessive power is needed, low energy is converted to high power density with supercapacitors and the high power requirement of the system is met for a short time. The aim of this study is to eliminate the disadvantages of traditional electrical storage techniques by using supercapacitors when needed. The energy required for the power required by supercapacitors can be provided from an existing battery or an external source. In this study, a vehicle battery that has not been used for years and has minimum energy and a mobile phone battery were used for the supercapacitor produced. A supercapacitor that can be called a backup power unit was manufactured considering the advantageous features of supercapacitors. In the experimental study (physical measurement), the power density in a sample battery was increased from 1217 W/kg to 7636 W/kg thanks to the supercapacitor produced. In this way, a 5.27-fold increase in power density was achieved by using the supercapacitor. For the same battery, the peak current increased from 15 A to 264.7 A with the supercapacitor, and a 16.64-fold gain in peak current was achieved. According to the experimental results, it is seen that supercapacitors overcome the weaknesses of electrochemical storage methods thanks to their superior features, such as low internal resistance, the ability to reach very high peak currents, having high charge-discharge cycles, and not experiencing capacity loss even at low temperatures.
Benzer Tezler
- Rüzgar santrallerinin dinamik modellemesi ve analizi
Dynamic modelling and analyzing of wind plants
MEHMET KENAN DÖŞOĞLU
Doktora
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEN BASA ARSOY
- İçten yanmalı motorlu araçlarda kullanılmak üzere özelleştirilmiş süperkapasitör beslemeli gerilim düzenleyici fonksiyona sahip bir yedek güç sisteminin geliştirilmesi
Development of a specialized backup power system with supercapacitor supply and voltage regulator function for use in internal combustion motor vehicles
AHMET YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN VARAN
- Grafen oksit/polipirol/polivinil alkol nanokompozit ve türevlerinin nanofiber süperkapasitör cihaz uygulamaları
Nanofiber supercapacitor device applications of graphene oxide/polypyrrole/polyvinyl alcohol nanocomposite and their derivatives
YELİZ YÜRÜK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
KimyaTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ATEŞ
- Investigation of capacitive behaviour of emulsion polymerized pedot and its nanocomposites
Emülsiyon polimerizasyonu ile sentezlenen pedot ve nanokompozitlerinin kapasitif özelliklerinin incelenmesi
DENİZ GÜLERCAN
Doktora
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- Energy management and control of dc micro grid with renewable energy sources and dual energy storage devices for ev charging
Ev şarjı için yenilenebilir enerji kaynakları ve çift enerji depolama cihazları ile dc mikro şebeke enerji yönetimi ve kontrolü
SHIREEN ARAZ HUSSEİN AL-QARA DAGHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Okan ÜniversitesiGüç Elektroniği ve Temiz Enerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN NEJAT TUNCAY