Dinamik yük koşulları altında elektrıkli forkliftlerde lityum-iyon bataryaların şarj durum tahmini ve performans analizi
State of charge estimation and analysis of lithium-ion batteries in electric forklifts under dynamic load conditions
- Tez No: 959881
- Danışmanlar: PROF. DR. SEZAİ TAŞKIN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Forklift, şarj durumu, SOC tahmini, Li-ion batarya, BYS, Kalman filtresi, Forklift, state of charge, SOC estimation, lithium-ion battery, BYS, Kalman filter
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Manisa Celal Bayar Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 114
Özet
Bu çalışma, elektrikli forklift uygulamalarında kullanılan Li-ion bataryaların şarj durumu (SOC) tahmini için farklı yöntemlerin karşılaştırmalı analizini sunmaktadır. Geleneksel kurşun-asit bataryalardan farklı olarak Li-ion teknolojisinin çok daha hızlı şarj, bakım gerektirmeme ve uzun döngü ömrü gibi avantajları bulunmaktadır. Bu nedenle, bu bataryaların etkin kullanımı ve güvenli çalışması için Batarya Yönetim Sistemleri (BYS) hayati öneme sahiptir. Bu tezde, farklı SOC tahmin yöntemleri (OCV, Coulomb Counting, EKF, UKF, AEKF) hem saha testleri hem de MATLAB/Simulink ortamında gerçekleştirilen simülasyonlar aracılığıyla analiz edilmiştir. Gerçekleştirilen testlerde VDI 2198 standardı baz alınarak özelleştirilmiş bir parkur kullanılmış ve 51.2V 554Ah LFP batarya ile çalışan bir forklift kullanılmıştır. Test sırasında akım, gerilim, sıcaklık ve SOC gibi parametreler anbean izlenmiş ve istatistiksel hata metrikleri (MAE, RMSE, MAPE) kullanılarak yöntemlerin başarısı değerlendirilmiştir. Sonuçlar, model tabanlı ve hibrit yöntemlerin geleneksel yöntemlere göre daha başarılı olduğunu göstermiştir. Bu çalışma, elektrikli forkliftlerde Li-ion teknolojisine geçiş sürecinde doğru SOC tahmini için karar vericilere teknik altyapı sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis presents a comparative analysis of various State of Charge (SOC) estimation methods for lithium-ion batteries used in electric forklift applications. Compared to traditional lead-acid batteries, lithium-ion technology offers advantages such as faster charging, maintenance-free operation, and longer cycle life. Therefore, Battery Management Systems (BYS) play a critical role in the safe and efficient operation of these batteries. In this study, several SOC estimation techniques (OCV, Coulomb Counting, EKF, UKF, AEKF) were analyzed through both real-world field tests and MATLAB/Simulink-based simulations. The field tests were conducted using a customized track based on the VDI 2198 standard, employing a 51.2V 554Ah LFP battery-powered forklift. Parameters such as current, voltage, temperature, and SOC were continuously monitored, and the estimation accuracy of each method was evaluated using statistical metrics (MAE, RMSE, MAPE). The results indicate that model-based and hybrid methods outperform traditional approaches in dynamic forklift operations. This study provides a scientific basis for selecting SOC estimation strategies in the transition from lead-acid to lithium-ion battery systems in industrial forklifts.
Benzer Tezler
- Design and implementation of peak current controlled active clamp forward converter for railway applications
Raylı ulaşım uygulamaları için tepe akım kontrollü aktif-kıskaçileri dönüştürücü devresi tasarımı ve uygulanması
ÖNDER ERCAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT YILMAZ
- Kalıcı mıknatıslı senkron motorda eviricideki ölü zamandan kaynaklanan hız ve moment dalgalanmalarının azaltılması
Reduction of speed and torque ripples caused by inverter dead time in permanent magnet synchronous motors
FİLİZ TURAN SUNGUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKastamonu ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FARUK ERKEN
- Sanayi tipi üç fazlı bir asenkron motor için uzay vektör darbe genişlik modülasyonu kullanan yapay sinir ağları temelli hız kontrol sistemi tasarımı
Design of artificial neural networks based speed control system using space vector pulse width modulation for industrial type three phase induction motor
ERDAL KILIÇ
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN RIZA ÖZÇALIK
- Döner mil dinamik sızdırmazlık elemanlarının geliştirilmesi ve performansının yüksek devir altında deneysel ve sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
Development of high speed rotary shaft seals and finite element and experimental investigation of the seal performance
BARIŞ ENGİN
Doktora
Türkçe
2023
Otomotiv MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT YAZICI
- Elektrikli araçlar için adaptif empedans eşleştirmesi kullanılarak manyetik rezonans kuplajlı kablosuz şarj sistemi tasarımı ve uygulaması
Design and application of magnetic resonant coupling wireless charging system for electric vehicles using adaptive impedance matching network
FATİH ISSI
Doktora
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ORHAN KAPLAN