Depolamalı yenilenebilir enerji ve raylı sistem frenleme enerjisi destekli elektrikli araç şarj hizmeti için bir yaklaşım geliştirilmesi
An approach development for electric vehicle charging service supported by renewable energy with storage and rail system braking energy
- Tez No: 971961
- Danışmanlar: PROF. DR. OZAN ERDİNÇ, DR. FURKAN KARAKUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Elektrik güç sistemleri, Electric power systems
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Makinaları ve Güç Elektroniği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Elektrikli araçlar (EA), içten yanmalı motorlara kıyasla daha çevreci ve düşük emisyonlu bir alternatif olarak hızla yaygınlaşmaktadır. Batarya teknolojilerindeki ilerlemeler ve şarj altyapısının gelişimi, EA'ların erişilebilirliğini artırmıştır. Bu kapsamda, batarya ömrünü uzatma, depolamalı şarj istasyonlarının optimizasyonu ve şebeke üzerindeki etkilerin azaltılması üzerine yoğun akademik ve endüstriyel çalışmalar yürütülmektedir. Özellikle batarya yönetim algoritmaları ve depolamalı şarj istasyonlarının boyutlandırılması, sistem maliyetlerinin düşürülmesi açısından kritik öneme sahiptir. Benzer şekilde, raylı sistemlerde rejeneratif frenleme enerjisinin geri kazanımı, enerji depolama sistemlerinin entegrasyonu ve yenilenebilir enerji kaynaklarının sisteme dahil edilmesi, enerji verimliliğini artıran önemli adımlar olarak öne çıkmaktadır. Yerleşik enerji depolama sistemleri (YEDS), trenler ile etkileşerek hem anlık enerji ihtiyaçlarını karşılamakta hem de sürdürülebilirlik hedeflerine katkı sağlamaktadır. Bu süreçte, tren zaman çizelgelerinin optimizasyonu ve güç talep zirvelerinin azaltılması için Karma Tamsayılı Lineer Programlama (KTLP), derin pekiştirmeli öğrenme (DPÖ) gibi optimizasyon algoritmaları kullanılmaktadır. DPÖ tabanlı yaklaşımlar, hem EA hem de raylı sistemlerde esnek, model gerektirmeyen ve öğrenebilen çözümler sunmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarının entegrasyonu, enerji depolama birimleriyle birlikte çalışarak maliyetleri düşürmekte ve enerji arz güvenliğini artırmaktadır. Demiryollarında kullanılan çift taraflı trafo yapıları, temassız enerji aktarımı gibi teknolojiler, EA altyapısına da uygulanabilecek ölçeklenebilir çözümler sunmaktadır. Sonuç olarak, EA ve raylı sistemlerdeki enerji optimizasyonu çalışmaları, birbirini tamamlayıcı bir yaklaşım oluşturarak geleceğin ulaşım sistemlerinin daha akıllı, verimli ve çevreci olmasına katkı sağlamaktadır. Bu bütünleşik perspektif, araştırmacılar ve endüstri için hem karşılaştırmalı analiz hem de rehber niteliği taşımaktadır.
Özet (Çeviri)
Electric vehicles (EVs) have rapidly gained popularity as a cleaner and lower-emission alternative to internal combustion engine vehicles. Advances in battery technology and the expansion of charging infrastructure have made EVs more accessible. Accordingly, extensive academic and industrial research focuses on extending battery life, optimizing storage-based charging stations, and mitigating impacts on the power grid. Battery management algorithms and proper sizing of charging stations are particularly critical for reducing system costs. Similarly, in railway systems, regenerative braking energy recovery, the integration of energy storage systems, and the inclusion of renewable energy sources enhance energy efficiency. Stationary energy storage systems (ESS) interact with trains to meet instantaneous energy demands while supporting sustainability goals. To optimize train schedules and reduce peak power demands, algorithms such as MILP, deep reinforcement learning (DRL), and brute force methods are applied. DRL-based approaches enable flexible, model-free, and adaptive solutions for both EVs and railway systems. The integration of renewable energy sources with storage units reduces costs and enhances energy supply security.Technologies used in railways, such as dual-sided transformers, contactless energy transfer, and bypass DC loops (BDAD), offer scalable solutions that can be adapted to EV infrastructure. In conclusion, research on energy optimization in EVs and railway systems provides a complementary perspective, contributing to smarter, more efficient, and environmentally friendly future transportation systems. This integrated approach serves as both a comparative analysis and a practical guide for researchers and industry, demonstrating how combined advancements in battery management, storage systems, and renewable energy integration can support sustainable mobility.
Benzer Tezler
- Akıllı şebekelerde sanal güç santraline entegre edilen raylı sistemlerin yapay zekâ temelli enerji optimizasyonu ve santrale etkisi
Artificial intelligence based energy optimization of rail systems integrated into virtual power plants in smart grids and its impact on the plant
RAMAZAN GÜNGÜNEŞ
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKırıkkale ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERTUĞRUL ÇAM
- Raylı ulaşım elektrifikasyon sistemine bağlı hızlı elektrikli araç otopark şarj istasyonlarında belirsizlikleri dikkate alan yeni bir enerji yönetim sisteminin geliştirilmesi
Development of a new energy management system considering uncertainties in fast electric vehicle parking charging stations connected to railway transportation electrification system
FURKAN KARAKUŞ
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OZAN ERDİNÇ
- Lityum iyon sonrası batarya sistemleri için katı elektrolitlerin geliştirilmesi
Development of solid electrolytes for post-lithium-ion battery systems
MUSTAFA ÇELİK
Doktora
Türkçe
2026
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUĞRUL ÇETİNKAYA
- Lityum iyon piller için üç boyutlu grafen/karbon nanotüp/silisyum nanokompozit anotların geliştirilmesi
Development of three-dimensional graphene/carbon nanotube/silicon nanocomposite anodes for lithium-ion batteries
SELİN DEMİRCİ
Doktora
Türkçe
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ
- The lifespan comparison of an NMC811 pouch cell based high voltage battery with silicone and polyurethane foam usage
NMC811 poşet hücre tabanli bir yüksek voltajli bataryada silikon ve poliüretan sünger kullaniminin ömür karşilaştirmasi
SERHAT SOYER
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TURGUT GÜLMEZ