Yerçekimi bataryası şarj modeli ve eşdeğer devre tasarımı
Gravity battery charging model and equivalent circuit design
- Tez No: 959374
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ YUSUF GÜRCAN ŞAHİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Gelişim Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Bu tez, yerçekimi temelli enerji depolama sistemlerinde şarj sürecinin modellenmesi ve bu sürece ait eşdeğer elektrik devresinin tasarımı üzerine odaklanmaktadır. Bu sistemlerde, elektrik enerjisi ağır bir kütleyi yukarı kaldırmak için kullanılır ve ihtiyaç anında bu kütlenin aşağıya inmesiyle potansiyel enerji tekrar elektrik enerjisine dönüştürülür. İlk olarak sistemin mekanik yapısı; motor, hareketli kütle, yerçekimi kuvveti ve sürtünme etkileri ile birlikte analiz edilmiş ve hareket denklemleri elde edilmiştir. Bu denklemler, analitik olarak (Laplace dönüşümü yöntemiyle) ve sayısal olarak (Dördüncü dereceden Runge-Kutta yöntemi ile) çözülerek, sistemin şarj aşamasındaki (kütlenin yukarı hareketi) dinamik davranışı incelenmiştir. Daha sonra, sistemin eşdeğer elektrik devresi tasarlanmıştır. Bu devrede, mekanik bileşenler (kütle, sürtünme, motor vb.) elektriksel elemanlarla (direnç, endüktans, gerilim kaynağı) modellenmiştir. Tasarlanan bu eşdeğer devre, MATLAB /Simulink ve Python gibi yazılımlar kullanılarak simüle edilmiş ve analiz edilmiştir. Ayrıca, biri lineer sürtünmeli (model a), diğeri ise doğrusal olmayan sürtünmeli (model b) olmak üzere iki farklı simülasyon modeli oluşturulmuş ve bu modellerden elde edilen sonuçlar, analitik ve sayısal çözüm sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, geliştirilen modelin doğruluğunu ve geçerliliğini teyit etmektedir. Bu çalışma, özellikle yenilenebilir enerji uygulamalarında kullanılabilecek yerçekimi temelli enerji depolama sistemlerinin tasarımı ve performans iyileştirmesine katkı sağlamayı amaçlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on modeling the charging process in gravity-based energy storage systems and the design of the equivalent electrical circuit for this process. In these systems, electrical energy is used to lift a heavy mass up and when needed, the potential energy is converted back into electrical energy by lowering this mass. First, the mechanical structure of the system was analyzed together with the effects of the motor, moving mass, gravitational force and friction and the equations of motion were obtained. These equations were solved analytically (with the Laplace transform method) and numerically (with the fourth-order Runge-Kutta method) and the dynamic behavior of the system during the charging phase (upward movement of the mass) was investigated. Then, the equivalent electrical circuit of the system was designed. In this circuit, the mechanical components (mass, friction, motor, etc.) were modeled with electrical elements (resistance, inductance, voltage source). This designed equivalent circuit was simulated and analyzed using software such as MATLAB / Simulink and Python. In addition, two different simulation models were created, one with linear friction (model a) and the other with nonlinear friction (model b), and the results obtained from these models were compared with the analytical and numerical solution results. The results confirm the accuracy and validity of the developed model. This study aims to contribute to the design and performance improvement of gravity-based energy storage systems that can be used especially in renewable energy applications.
Benzer Tezler
- Development and valıdatıon of a dynamıc energy consumptıon model for electrıc buses
Elektrikli otobüsler için dinamik enerji tüketim modelinin geliştirilmesi ve doğrulanması
MEHMED DEMİRTAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ONUR GÜLBAHÇE
- Contributions to the determination of optimized driving strategies for electric vehicles using artificial intelligence based methods
Elektrikli araçlar için yapay zeka tabanlı yöntemlerle en uygunlaştırılmış sürüş stratejilerinin belirlenmesine katkılar
UFUK BOLAT
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA AHMET KOCABAŞ
DOÇ. DR. GÜLCİHAN ÖZDEMİR
- Kablosuz şarj sistemi sistemlerinin şehir içi otobüslere entegrasyonu
Integration of wireless charging systems into city buses
OSMAN BAYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR AYDIN
- Dağıtım şebekelerinde enerji depolama sistemleri
Energy storage systems in distribution systems
EMİN DEMİRBAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TUBA GÖZEL
- Azerbaycan'ın en uzun otobüs hattının elektrifikasyonu
Electrification of Azerbaijan's longest bus line
NURCHİN İBRAHİMOV
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Gedik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KORAY ERHAN