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: Süperkapasitör, Supercapacitor
- 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: Belirtilmemiş.
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
- Karma elektirikli araç
Hybrid electric vehicle
HAMDİ UÇAROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN KAYPMAZ
- Synthesis and optimization of carbon nanofiber templated polypyrrole
Karbon nanofiber şablonlu polipirolün sentezi ve optimizasyonu
AYÇA ERDEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
KimyaSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUDA YÜRÜM
- Elektrikli ulaşım sistemlerinde enerji depolama yöntemlerinin incelenmesi
Examination of energy storage systems in electrical transportation systems
SÜLEYMAN GEMİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. FARUK BAKAN
- Template synthesis of poly(n-methylpyrrole) and polypyrrole based supercapacitor: Fabrication and characterization
Poly(n-metilpirol)'ün şablon sentezi ve polipirol tabanlı süperkapasitör: Üretim ve karakterizasyonu
CANAN BARIŞTIRAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
KimyaSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUDA YÜRÜM
- Electropolymerization of 3,4(etyhlenedioxythiophene), carbazole derivatives and comonomers on carbon fiber microelectrode
Karbazol, 3,4 (etilendioksitiyofen) monomer ve komonomer türevlerinin karbon fiber elektrot üzerinde elektropolimerizasyonu
ELİF ALTÜRK PARLAK
Doktora
İngilizce
2006
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. A. SEZAİ SARAÇ