Electric vehicles
110 theses under this subject heading
Elektrikli araç hızlı şarj istasyonlarında öncelikli servis için derin pekiştirmeli öğrenme tabanlı kaynak yönetim modeli ve uzun-kısa süreli bellek ile ortalama bekleme süresi tahmini
Günümüzde elektrikli araçlar içten yanmalı motorlu araçların yerini hızla almaktadır. Kıyaslandığında da elektrikli araçların küresel ısınmaya çok daha az etki etme potansiyeli vardır. Ancak bu olumlu etkisine karşın, elektrikli araçların hızlı şarj istasyonlarında 30 dakika olmak üzere uzun şarj dolum süresine ihtiyacı vardır. Hızlı şarj istasyonlarının sayı ve kapasitelerinin sınırlı olmasıyla birlikte uzun şarj süreleri, istasyonlarda araçların kuyruk uzunluğunu ve bekleme süresini artırmaktadır. Araçların belli bir bölümünün bekleme süresini azaltmak için öncelikli servis veren şarj istasyonları oluşturulabilir. Bunun yanında araç kullanıcıları istasyona varış yaptıklarında şarj olmak için bekleyecekleri ortalama süre hakkında öngörü sahibi olmak isteyebilir. Bu çalışmada iki amaç bulunmaktadır. İlk amaç Derin Q-Öğrenme tabanlı öncelikli servis veren bir şarj istasyonu yönetim modeli geliştirilmesi, ikincisi ise araç kullanıcılarına ortalama bekleme süresi bilgisinin Uzun-Kısa Süreli Bellek yöntemi kullanılarak tahmin edilmesi. Literatür incelendiğinde hızlı şarj hizmetini ele alan çeşitli çalışmalar vardır. Fiyatlandırma, talep dengeleme, istasyon konumlandırma ve kapasite belirleme, bekleme sürelerini azaltmak için şarja kabul edilen araç sayısının kısıtlanması gibi konularda çalışmalar bulunmaktadır. Bu çalışmada elektrikli şarj istasyonuna gelen araçlar düşük ve yüksek öncelikli iki araç sınıfına ayrılmaktadır. Ekspres (öncelikli) şarj istasyonu yönetim modelinin amacı, bu araç sınıflarının ortalama bekleme sürelerinin oranının belirli bir seviyede tutmaktır. İstasyon, hedeflediği görece bekleme süresi oranını belirler ve ilan eder ve hedefini tutturmak için boşalan kaynaktan hizmet alacak öncelik sınıfını gerçek zamanda dinamik olarak değiştirir. Bu değişiklik için Derin Q-Öğrenme tabanlı kaynak kontrol mekanizması geliştirilmiştir ve performansı çeşitli şartlar altında test edilmiştir. Ayrıca geliştirilen yöntemin performansı literatürde bu alandaki Fescioglu-Unver ve diğ. (2021) ve Kakillioglu ve diğ. (2022) çalışmalarıyla kıyaslanmıştır. Sonuçlar incelendiğinde geliştirilen yöntemin hedeflenen bekleme oranını gerçekleştirdiği ve istasyona gelecek ani araç yüklenmeleri karşısında hızlı bir şekilde toparlanabildiği gözlenmiştir. Literatürde elektrikli araçlar ve şarj istasyonları alanında ise bekleme süresi tahmini yapan bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu çalışmada, istasyondan gerçek zamanda veri toplanarak takip eden 5 dakika içinde gelecek araçlar için tahmini bekleme süresi ilan edilmektedir. Tahmin için Uzun-Kısa Süreli Bellek (LSTM) yöntemi kullanılmaktadır. Buna ek olarak, LSTM yönteminin tahmin kalitesi yapay sinir ağı yöntemi de çalışmada uygulanarak karşılaştırılmış ve daha iyi performans gösterdiği görülmüştür.
Elektrikli araçların detaylı enerji tüketimini dikkate alan dinamik gezgin satıcı problemi
Elektrikli araçlar, konvansiyonel araçlara oranla çevreye daha az zarar verdiklerinden son yıllarda özellikle şehir içinde lojistik operasyonlarda sıklıkla kullanılmaya başlanmıştır. Hem araç teknolojilerindeki gelişim, hem de bilgi teknolojilerindeki ilerleme sayesinde araçlardan anlık olarak elde edilen veriler, araç rotalaması yapılırken daha verimli ve daha az maliyetli dağıtım planlarının oluşumuna temel oluşturmuştur. Bu çalışmada ilk olarak seyahat esnasında araç hızlarının dinamik olarak değişebildiği varsayımıyla ele alınan deterministik batarya tüketimi altında dinamik Gezgin Satıcı Problemi için dinamik programlama tabanlı ve bağlantı eleme yöntemine dayalı bir algoritma geliştirilmiştir. Büyük ölçekli problemlerin çözümü için önerilen algoritma 90 problem üzerinde uygulanmış ve bu problemlerin 51 tanesinde önerilen algoritmanın Kısıtlı Dinamik Programlama algoritmasından daha iyi sonuçlar ürettiği gözlenmiştir. Çalışma kapsamında ele alınan trafik yoğunluğunun belirsizliği nedeniyle batarya tüketim hızının kesin olarak bilinmemesi probleminde, belirsiz batarya tüketimi altında dinamik Gezgin Satıcı Problemi için dinamik programlama tabanlı ve Prim algoritması destekli sezgisel bir algoritma önerilmiştir. Önerilen yaklaşım ile trafik yoğunluğunun ve ihtiyaç duyulan batarya miktarının önceden kesin olarak bilinmediği, her ikisinin taşıma süreci içinde değişiklik gösterdiği durumlarda şehir içi trafik yoğunluğunun, CO2 salınımlarının ve elektrikli araç sürücülerinin menzil kaygılarının (range anxiety) azaltılmasına katkı sağlayacak taşıma planlarının elde edilmesi amaçlanmıştır. Büyük ölçekli 270 problem üzerinde yapılan analizler, önerilen algoritmanın Kısıtlı Dinamik Programlama algoritmasına göre, toplam enerji tüketimi açısından ortalama %6,87 daha iyi performans gösterdiğini ortaya koymaktadır. Detaylı enerji tüketimini dikkate alan her iki karar destek modeli de kısa mesafeli yük taşımacılığında karşılaşılan büyük ölçekli rotalama problemleri için dağıtım planlarının oluşturulmasında kullanılabilir.
Fotovoltaik üretim sistemine sahip elektrikli araç otoparkı için geliştirilen bulanık mantık tabanlı akıllı şarj yönetim sistemi
daha sonra doldurulacaktır
Bir güneş enerji sistemine sahip batarya değişim istasyonu için optimum enerji yönetimi
Dünyada etkisini gösteren küresel ısınma, fosil yakıt kullanımı ve karbon salınımı artmasından dolayı çevre kirliliği oluşmaktadır. Ülkelerin enerji ihtiyacını fosil kaynaklardan karşılamalarından dolayı karbon salınımı artış göstermiş ve tüm insanların sağlığını olumsuz yönde etkileyen hava kirliliği oluşmuştur. Tüm olumsuz etkileri azaltmak için ülkeler konvansiyonel olarak yenilenebilir enerji kaynakları kullanımında fikir birliği oluşturmuştur. Yenilenebilir enerji kaynakları; temiz kaynaklardır, tükenmez kaynaklardan oluşur, yani var olan kaynakların tekrar kullanılmasıyla üretilebilen kaynaklardır ve ayrıca sürdürülebilir enerji kaynaklarıdır. Üretimleri esnasında karbon salınımı petrol, kömür, doğalgaz gibi fosil yakıtlarla kıyaslandığında oldukça düşük olduğu için çevreye oluşturduğu olumsuz katkı da düşüktür. Fosil enerji kaynaklarının gün geçtikçe tükenmesiyle, yenilenebilir enerji kaynaklarının önemi daha çok artmaktadır. Karbon salınımını en çok gerçekleştirenler benzinli/dizel yakıt kullanan araçlardır. Dünya nüfusunun artışı ve refah seviyesinin yükselmesiyle birlikte insanlar toplu taşımalı araçlar ile birlikte özel araçlarıyla da seyahat etmeye başladılar. Bunun neticesinde trafiğe katılan araç sayısı da gün geçtikçe artmaktadır. Artan araç sayısı ile karbondioksit yayılımı doğru orantılıdır. Bu noktada elektrikli araç kullanımı oldukça önemlidir. Elektrikli araçlar (EA), neredeyse ihmal edilebilecek seviyede karbon salınımı yaptığı için ekolojik olarak çevre dostudur. Ayrıca yenilenebilir enerji kaynakları ile şarj edilebilir oldukları için fosil yakıt kullanan araçlara göre daha ucuz maliyetlidir ve erişimi de kolaydır. Avrupa ülkeleri elektrikli araç kullanımını yaygınlaştırmak için birçok çalışma yapmaktadır. 2030 yılından sonra elektrikli araç haricinde herhangi bir araç kullanılmamasına karşı alınacak yasaklar bu çalışmalar kapsamındadır. Bu nedenle servis sektöründeki elektrikli araçların şarj yükünü karşılamak önem arz etmektedir. Bu şarj yükü ihtiyacı batarya değişim istasyonlarından karşılanacaktır. Batarya değişim istasyonları (BDİ) özellikle servis sektöründeki elektrikli araçlar için oldukça önemlidir. Trafiğin yoğun olduğu zamanlarda elektrikli araç sürücüleri araçlarını şarj edemeyeceklerdir. Çünkü bir elektrikli araç şarj süresi şarj istasyonunun gücüne bağlı olarak 2 saate yakın sürmektedir. Bu durum özellikle servis sektöründeki elektrikli araç sürücüleri için dezavantajdır. Araçlarının şarj edilmesi için bekledikleri süre hem zaman kaybıdır hem de günlük kazançlarını olumsuz etkileyecektir. Bu durumda elektrikli araçların şarj edilmesini beklemek yerine batarya değişimi yapmak daha makuldür. Bir batarya değişimi 7,5 dakika sürmektedir. Bu nedenle batarya değişim istasyonları oldukça avantajlıdır. Bu tez çalışmasında, yakın gelecekte servis sektöründe yaygınlaşacağı muhtemel olan elektrikli araçların şarj edilmesinin mümkün olmadığı durumlarda, bir batarya değişim istasyonunda, batarya değişiminin en uygun şekilde yapılması için bir optimizasyon modeli önerilmiştir. Bu modelde bir benzetim programı kullanılarak bir ''Güneş Enerji Sistemi (GES)'' oluşturuldu. Her ayın günlük güneşlenme süresi ile üretim gücü analiz edildi. GES' nden elde edilen elektrik enerjisi, hem şebekeye satılması hem de elektrikli araç bataryalarının şarj yükü için kullanıldı. Bataryaları optimum şekilde şarj etmek için farklı durumlar içeren bir senaryo oluşturuldu. Bu senaryoda oluşturulan model, karışık tamsayılı doğrusal programlama (MILP) yöntemi kullanılarak en iyi optimum çözmede kullanılan bir program aracılığıyla çözüldü. Bu çalışmada ayrıca, BDİ 'na gelen her EA'ın istasyona geldikleri ilk andaki batarya doluluk oranı SoC (State of charge), istasyona geliş – gidiş zamanları belirlenerek çeşitli senaryolar ile optimum şarj yönetimi oluşturulmuştur. Bu çalışmanın sonucunda tasarlanan batarya değişim istasyonunda, FV üretim sistemi kullanılarak elektrik enerjisi maliyetini en aza düşürmek ve servis sektöründeki EA'lar için hem maddi olarak hem de zaman açısından herhangi bir kayıp oluşmasını önlemek amaçlanmıştır. Yakın gelecekte tüm araçların elektrikli araçlara dönüşeceği düşünüldüğünde batarya değişim istasyonlarının önemi de artmış olacaktır. Anahtar Kelimeler:Elektrikli araç (EA), fotovoltaik (FV), batarya değişim istasyonu (BDİ), Güneş enerji sistemi (GES), karışık tamsayılı doğrusal programlama (MILP), optimizasyon.
Elektrikli metrobüslerin optimum enerji yönetimi
Son yıllarda Dünyada etkisini gösteren iklim değişimi canlı türleri için bir tehdit oluşturmaktadır. Özellikle içten yanmalı motorlu araçlardan yayılan karbon salınımı doğayı ve yaşayan canlı sağlığını olumsuz yönde etkilemektedir. Öyle ki herhangi bir önlem alınmazsa tüm dünyayı çevre kirliliğinden kaynaklı kötü günler beklemektedir. Sera gazı etkisini azaltmak amacıyla hükümetler tarafından iş birliği oluşturuldu ve yapılan protokoller sayesinde birtakım önlemler alınmaktadır. Yapılan anlaşmalar neticesinde özellikle güneş, rüzgâr, hidrojen ve dalga gibi yenilenebilir enerji kaynakları kullanımı teşvik edilerek bu kaynakların kullanımının artmasına özen gösterilmektedir. Hükümetler aynı zamanda 2030 yılına kadar konvansiyonel içten yanmalı araçların üretimini durdurarak, elektrik enerjisi ile çalışan araç üretimini artırıp; çevre dostu araçların kullanımını yaygınlaştırmaya çalışmaktadır. Bu amaç doğrultusunda çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Bu tez çalışmasında, içten yanmalı motorlu araçların kullanımını azaltmak amacıyla özellikle metropol şehirlerde servis sektöründe hizmet veren elektrikli metrobüs kullanımını teşvik etmek için, İstanbul Avcılar-Söğütlüçeşme metrobüs hattındaki araçların günlük çalışma saatleri ve bilgileri tedarik edilerek bir modelleme oluşturuldu. Tez çalışmasında, istasyondaki elektrikli metrobüsleri şarj etmek için gerekli olan enerji için şehir elektrik şebekesine yük olmamak amacıyla bir GES sistemi kuruldu ve metrobüsler için gerekli olan elektrik enerjisi üretimi sağlandı. Bir benzetim programı aracılığıyla oluşturulan GES sayesinde elektrik enerjisi maliyeti azaltılmıştır. Ayrıca gerekli durumlarda üretilen fazla enerjinin şebekeye satışı yapılabilmektedir. Yakın gelecekte tüm araçların elektrikli araçlara dönüşeceği düşünüldüğünde, özellikle servis sektöründe hizmet veren elektrikli metrobüslerin, metrobüs garajına kurulan GES sayesinde üretilen elektrik enerjisi doğrultusunda şehir şebekelerinden satın alınan enerji de azalmış olacaktır.
Forecasting the Turkish ev ownership by usingprophet algorithm
Fossil resource depletion, dependence on energy, increasing fuel costs and environmental concerns caused by fossil fuel vehicles, along with advances in battery technology and manufacturing processes have fueled the transition towards electric vehicles (EV). The adoption of electric vehicles (EVs) has been examined in various settings, yet the issue has rarely been addressed for less developed settings in terms of transport institutions, policies, and practices. However, mainly due to their high investment costs (retail purchase price) of EVs, it is currently economically uncompetitive with traditional fossil fuel-powered vehicles without various supportive policy measures. Challenges and opportunities in the country are discussed and presented in the form of a SWOT analysis. This paper analyzes current costs and future prospects for EVs compared to conventional petrol cars looking at the total costs of ownership. A questionnaire was conducted to examine the current status of electric vehicle adoption in Turkey and to find out people's opinions and their acceptance of the idea of electric cars. And the prophet model was used to forecast the volume of share market of EVs by years. The study shows that the potential transition to electric vehicles in Turkey presents several social and technical challenges that need to be overcome including policies, institutions, current market dynamics, technological infrastructure, and social constraints. However, acceptance of electric vehicles is still low in the country. To this end, social awareness activities, especially electric public transportation, and electric public fleets, should be strengthened for electric vehicles to achieve greater visibility. In addition of that, EVs infrastructure should be further expanded in most parts of Turkey and more steps should be taken regarding EVs related incentives.
SiC tabanlı çift aktif köprü çeviricilerin sebep olduğu elektromanyetik girişim analizi ve bastırılması
Çift aktif köprü (ÇAK) DC/DC çeviricisi devresi elektrikli araç ve mikro şebeke teknolojilerinde çokça kullanılan çift taraflı enerji iletimi yapan çeviricilerdir. Mikro şebeke sistemlerinin yaygınlığının yanı sıra elektrikli araçlar ve bu araçların üzerindeki bataryaların çeşitlerinin artması ile birlikte DAB devrelerinin de önemi artmasının yanı sıra yeterli hacmin olmadığı elektrikli araçlarda bu tip çeviricilerin yüksek güç yoğunluğunda çalışması beklenmektedir. Güç yoğunluğunu yükseltmenin en iyi yollarında birisi anahtarlama frekansını artırmaktır. Ancak bu yöntem DAB devresinin sebep olacağı elektromanyetik girişimi (EMG-EMI) artırır. Bu tez çalışmasında SiC MOSFET tabanlı DAB devresi üzerinde uygulanabilen faz kaydırma yöntemleri ve bu yöntemlerin EMI değişimlerine etkisi değerlendirilmiştir. 1000W güç çıkışlarında çalışabilen SiC tabanlı DAB devre prototipi tasarlanmış ve geliştirilmiştir. Anahtarlama frekansı kHz olarak belirlenerek kaçak endüktans değeri 25µH olarak sabit kılınmıştır. Bu noktadan sonra devre SPS yöntemi ile belirli faz kayma oranları ile çalıştırılmış ve EMI sonuçları gürültü bileşenlerine ayrılarak kaydedilmiştir. Daha sonra faz kaydırma yöntemi değiştirilerek 1189 farklı yöntem içerisinde verimliliği değişmeyen ancak daha düşük EMI sonuçları veren faz kaydırma yöntemleri keşfedilmiştir. Devrenin DPS yöntemiyle çalıştırıldığında SPS yöntemindeki gibi %90 verimlilikte çalışırken SPS yönteminden 7dBuV daha az iletimle yayılım yaptığı gösterilmiştir. Faz kaydırma yöntemleri benzetim programları ve deneysel sistemle incelenerek sonuçlar gösterilmiştir. Böylece donanımsal bir eklenti yapmadan kaynağında yazılımsal değişiklik yaparak aynı verimlilikte devrenin EMI değerlerinin bastırıldığı gösterilmiştir.
Elektrikli araç uygulamaları için katı hal transformatörü tabanlı güç dönüştürücü kontrolü
Elektrik iletim ve dağıtımında önemli bir yere sahip transformatörler, gelişen güç elektroniği teknolojileriyle birlikte yerini katı hal transformatörlerine (KHT) bırakmaktadır. KHT'ler; yüksek kontrol edilebilirlik, çift yönlü güç akışı, kompakt yapı ve yüksek frekanslı çalışma özellikleriyle geleneksel transformatörlerin sınırlamalarını ortadan kaldırır. Ayrıca akım-gerilim regülasyonu, reaktif güç desteği, enerji depolama yönetimi ve güç kalitesi iyileştirmesi gibi işlevler sunar. Bu özellikleri sayesinde KHT'ler, yenilenebilir enerji entegrasyonu, mikro şebekeler, dağıtık üretim ve elektrikli araçlar (EA) şarj sistemleri gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, EA uygulamalarına yönelik tek fazlı ve üç fazlı KHT tabanlı çift yönlü aktif köprü (ÇYAK) güç dönüştürücüsü incelenmiştir. Bu yapıda yüksek dinamik performans ve kararlı çalışma elde etmek için kayan kipli kontrol ve oransal–integral kontrol yöntemleri uygulanmış ve performansları karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Tez kapsamında öncelikle KHT tabanlı güç dönüştürücü topolojileri ayrıntılı olarak analiz edilmiş; verimlilik, kontrol esnekliği, çift yönlü güç akışı, yüksek frekans izolasyonu ve enerji depolama entegrasyonu gibi temel kriterler göz önünde bulundurularak EV şarj altyapıları için uygun yapı belirlenmiştir. Bu doğrultuda, yüksek verimli DA/DA güç dönüşümünü sağlayan ÇYAK ile entegrasyonu sağlanmıştır. KHT tabanlı ÇYAK dönüştürücüsünün matematiksel modeli oluşturulmuş ve kontrol algoritmaları tasarlanarak sistem üzerinde uygulanmıştır. Tasarlanan modelin dinamik ve kararlı hâl performansı, farklı yük ve giriş koşulları altında değerlendirilmiştir. Tüm modelleme ve benzetim çalışmaları, güç elektroniği ve güç sistemleri analizinde yaygın olarak kullanılan MATLAB/Simulink ortamında gerçekleştirilmiştir.
Farklı çevre koşullarının ve klima kullanımının elektrikli bir aracın enerji tüketimine ve menziline etkilerinin incelenmesi
Günümüzde kullanımı giderek yaygın hale gelen elektrikli araçların tercih edilmesinde en önemli etkenler arasında enerji tüketimi ve kat edebileceği menzil gelmektedir. Farklı çevre koşulları ve klima kullanımı elektrikli araçların enerji tüketimine ve dolayısıyla kat edebileceği menzile doğrudan etki etmektedir. Bu çalışmada, Uluslararası Uyumlu Hale Getirilmiş Hafif Araçlar Test Prosedürü (WLTP) ve Gerçek Sürüş Emisyonları (RDE) test prosedürü kullanılarak tamamen elektrikli bir otomobilin enerji tüketimi ve menzili, farklı ortam sıcaklığı (5°C, 20°C, 35°C) altında araç kliması açık ve kapalıyken incelenmiştir. 5°C ortam sıcaklığında klima kullanımının enerji tüketimini %58 artırdığı ve aracın menzilini %37 düşürdüğü, 35°C ortam sıcaklığında ise klima kullanımının enerji tüketimini %84 artırdığı ve aracın menzilini %46 düşürdüğü görülmüştür. Ayrıca, 20°C ortam sıcaklığında klima kullanımının enerji tüketimini %4 artırdığı ve aracın menzilini %4 azalttığı gözlemlenmiştir. Bunun yanı sıra, klima kullanımı ile araç içerisindeki havayı soğutmaya çalışmanın, ısıtmaya çalışmaktan daha fazla enerji tüketimine yol açtığı görülmüştür.
Elektrikli araçların belirsiz batarya kullanımı varsayımıyla bir toplama ve dağıtım problemi
Lojistik faaliyetler tedarik zincirinde ürünlerin zamanında teslimi ve üretim/hizmet süreçlerinin başarılı bir şekilde uygulanması açısından önemli bir yere sahiptir. Kent merkezlerinde gerçekleştirilen yük taşımacılığı faaliyetlerinde fosil yakıtlı araçlar yerine elektrikli araçların kullanılması lojistik operasyonların karbon ayak izini azaltmak için iyi bir alternatiftir. Fakat, elektrikli araçlar için batarya değişim/şarj istasyonları konusunda önemli altyapı eksiklikleri mevcuttur. Bu durum, elektrikli araçların seyahat rotalarının optimizasyonunu daha önemli ve karmaşık hale getirmektedir. Öte yandan elektrikli araçların lojistik faaliyetlerde kullanılması bazı önemli riskleri de beraberinde getirmektedir. Özellikle şehir içi taşımacılık faaliyetlerinde araç hızı günün farklı saatlerindeki trafik yoğunluğuna bağlı olarak değişiklik gösterebilmektedir. Araç hızlarındaki belirsizlik durumu aynı zamanda enerji tüketimindeki belirsizliği de arttırmaktadır. Bu yüzden lojistik planlamalarda hız ve enerji tüketimindeki belirsizlik durumunun ele alınması önemlidir. Ayrıca, araçların planlanan rotayı tamamlamadan bataryalarının tükenmesi ihtimali sürücülerin menzil kaygısını arttırmakta ve firmalar için ek ceza maliyetlerine sebep olabilmektedir. Bu çalışmada, araç rotalama problemlerinin bir varyantı olan çoktan-çoğa toplama ve dağıtım problemi ele alınmıştır. Literatürde bu problem tipini ele alan diğer çalışmalardan farklı olarak, bu çalışmada dağıtım planlaması yapılan filoda elektrikli araçlar bulunmaktadır ve araçların hareket ettiği noktalar arasında tüketeceği enerji miktarları belirsizdir. Bu noktadan hareketle, bu çalışmada, elektrikli araçların kullanıldığı çoktan çoğa toplama ve dağıtım problemi için bir Kuadratik Şans Kısıtlı Karma Tam Sayılı Programlama modeli ve sezgisel bir çözüm yaklaşımı önerilmiştir. Yapılan sayısal analizler enerji tüketimini detaylı tahmin etmenin ve batarya tüketimindeki belirsizliği ele almanın önemini vurgulamaktadır. Sayısal analizler, enerji tüketimi belirsizliğinin dağıtım planlarını ve araçların rota boyunca harcadığı enerji tüketimi miktarını etkilediğini ortaya koymaktadır. Ayrıca enerji tüketimindeki belirsizliğin dikkate alınması, sürücülerin menzil kaygısını azaltarak aracın yolda kalması ve ürünlerin zamanında teslim edilememesi gibi beklenmeyen maliyetlerin oluşmasının önüne geçmektedir.
Elektrikli araçtan elektrikli araca şarj protokolünün geliştirilmesi
Bu tez çalışması, elektrikli araçlar arasında doğrudan enerji aktarımını mümkün kılan "ELEKTRİKLİ ARAÇTAN ELEKTRİKLİ ARACA ŞARJ PROTOKOLÜNÜN GELİŞTİRİLMESİ" ve uygulanmasını konu almaktadır. Elektrikli araçların yaygınlaşmasındaki en büyük engellerden biri, sabit şarj istasyonlarının coğrafi sınırlamaları ve yüksek kurulum maliyetleridir. V2V şarj yaklaşımı, sabit istasyonlara olan bağımlılığı kısmen azaltarak, bir aracın ihtiyacı olan enerjiyi "mobil şarj istasyonu" hâline getirilen başka bir araçtan almasını hedefler. Menzil kaygısı, kullanıcı tercihlerinde ve sektörün büyümesinde doğrudan etkili olup, batarya kapasitesinin artırılması, sabit istasyon ağının yetersiz kaldığı durumları çözmemektedir. Kırsal bölgelerde ve acil durumlarda hızlı şarj sağlamak büyük bir zorluk oluşturur. Araçtan araca şarj konsepti, mobil şarj istasyonu rolündeki araç ile bu sorunlara çözüm sunar. Bu esnek yaklaşım, sahada hızlı şarj hizmeti sunmayı mümkün kılmaktadır. Tez çalışması, V2V şarj için CAN tabanlı bir haberleşme protokolünün tasarlanmasını, iki yönlü güç akışını yönetecek donanım bileşenlerinin seçimini ve laboratuvar ortamında yapılan testleri kapsamaktadır. Amaç; güvenli, kararlı, esnek ve genişletilebilir bir mimari sunarak elektrikli araçlar arasında doğrudan enerji paylaşımı fikrini somutlaştırmaktır. Tez çalışmasının önemi, hem akademik hem de endüstriyel boyutta kendini göstermektedir. Akademik olarak, literatürde az sayıda örneği olan V2V şarj kavramını deneysel verilerle desteklemektedir. Endüstriyel olarak ise mobil şarj istasyonlarının lojistik, filo yönetimi, acil durum destek hizmetleri gibi alanlarda uygulanabilirliğini göstererek yeni iş modellerinin önünü açmaktadır. Protokol, CAN aracılığıyla verici araç (örneğin 0x202 ID) ve alıcı araç (0x206 ID) arasında düşük gecikmeli mesaj alışverişi yapmaktadır. Mod ve dizin numaraları kullanılarak "şarj başlatma/durdurma", "anlık batarya parametreleri", "maksimum değerler" gibi mesaj tipleri tanımlamaktadır. Tez, tek verici ve alıcı araç odaklı çalışılmış, çoklu alıcı senaryoları ve uzun vadeli batarya etkileri sınırlı incelenmiştir. V2V şarjın ticari yaygınlaşması, mevzuat ve lisanslama engelleriyle kısıtlanabilir, ancak ölçeklenebilir altyapı ve ek modüllerle geliştirilebilir. Çalışma, V2V şarj protokolünü tasarlayıp doğrulamış ve mobil şarj istasyonlarının lojistik avantajlarını vurgulamıştır. Gelecekte kablosuz iletişim ve akıllı şebeke entegrasyonu ile daha geniş uygulanabilirlik vaat etmektedir
Sürekli talep ve yüke bağlı enerji tüketimi varsayımları ile tesis içi elektrikli araç çizelgeleme problemi
Fosil yakıt kullanımı çevre için tehdit oluşturmaktadır. Bu nedenle, geleneksel araçlar zamanla daha az zararlı olan alternatifleriyle değiştirilmektedir. Bu dönüşüm ile birlikte elektrikli araç teknolojisi, lojistik alanında artan eğilimle tercih edilen teknolojilerden biri olarak karşımıza çıkmaktadır. Buna rağmen, pil gücü ile çalışan elektrikli araçların sınırlı menzilleri ve uzun şarj süreleri ek kısıtlamalar getirmektedir. Bu çalışmada, elektrikli araçların yukarıda belirtilen dezavantajları göz önünde bulundurularak, tesis içi elektrikli araç çizelgeleme problemi için bir Karmaşık Tam Sayılı Programlama modeli önerilmektedir. Ele alınan problemde, iş istasyonlarından atık toplamak için elektrikli aracın kullanıldığı varsayılmaktadır. Model, elektrikli araçla ilgili kısıtlamaları karşılarken ön tanımlı rotaların kullanılmasıyla aracın minimum enerji tüketimi ile çizelgelenmesini amaçlamaktadır. Taşımacılıkta kullanılan araçların enerji tüketimi taşıdığı yük miktarına bağlı olarak değişkenlik göstermektedir. Oluşan talebin doğru tahmin edilmesi, verilen kararların uygulanabilirliği açısından önemlidir. Oluşturulan matematiksel model ile, üretim tesisinde oluşan atık miktarı sürekli talep varsayımı ile hesaplanmaktadır. Yapılan literatür araştırmasına göre bu çalışma, elektrikli araçlar için sürekli talep ve yüke bağlı enerji tüketimi varsayımları ile araç çizelgeleme problemlerini ele alan ilk çalışmadır. Modelin katma değerini gösteren sayısal bir örnek sunulmaktadır.
Akıllı şebekelerde yük frekans kontrolü için modern yöntemlerin kullanılması ve gürbüz denetleyici tasarımı
Günümüz ve yakın gelecekte Elektrikli Araçların (EA) yaygınlığı artacağından, EA'ların akıllı şebekelere entegrasyonu giderek daha önemli ve dikkat çekici bir hal almaktadır. Bu sebeple, akıllı şebekelerin frekans regülasyonuna ve esnekliğine katkıda bulunmak amacıyla EA toplayıcıların bir ve çok bölgeli geleneksel Yük Frekans Kontrol (YFK) sistemlerine kaynak olarak dâhil edilmesine bu tez çalışmasında yer verilmiştir. Başta akıllı şebekelerdeki dijitalleşme ihtiyaçları olmak üzere birçok farklı sebepten sistemde meydana gelen zaman gecikmelerinin etkisini de inceleyebilmek için frekans düzlemi yöntemlerinden olan ve orantılı zaman gecikmesi durumunda kullanılan üstel terimin eliminasyonu yöntemi ile hem orantılı hem de orantısız zaman gecikmeleri durumunda da kullanılabilen Frekans Tarama Yöntemi ile İleri Kümelenme (ACFS) yöntemi, ilgilenilen sistemin kararlılığını koruyabildiği zaman gecikmesi paylarının hesaplanmasında kullanılmıştır. Tezin devamında ise klasik PI ve kesir dereceli PI denetleyici kararlılık bölgeleri, parametre uzayında kararlılık sınır eğrisi yöntemi ile elde edilmiştir. Ayrıca, denetleyicilerin çeşitli parametrik belirsizliklere ve bozunumlara karşı gürbüzlüğünü garantilemek için genelleştirilmiş Kharitonov teoreminden faydalanılmıştır.
İstanbul için elektrikli araba yayilim senaryolarinin analizi
In this study, a dynamic simulation model for electric vehicle (EV) diffusion is constructed. The objective of this work is to investigate two main questions; what are the plausible diffusion patterns of electric vehicles for Istanbul under different scenarios developed considering both local and global socio-economic, governmental, technological factors and their interaction with each other? Secondly, what is the extent of the diffusion rate that can be expected in Istanbul after three decades? The model is validated by standard structure and behavior tests. After, various scenario and policy analysis are performed. The results show that fleet market share of battery electric vehicle (BEV) and hybrid electric vehicle (HEV) would likely reach around 19.76% and 20.77% respectively by 2042 in Istanbul. In addition, CO2 reduction in the transportation sector would only reach around 17.32% in 2042. Moreover, both gasoline and electricity cost influence EV diffusion. However, their impact on EV diffusion is mainly related with a mobility cost gap between gasoline and electricity. Furthermore, technological improvement would lead BEV sales to increase. However, if battery technology cannot keep pace with or exceed CV technology, technological improvements would less likely create a significant raise in the BEV sales. Contrary to expectations, even if no technological improvements were progressed, BEVs would still likely succeed to penetrate around 10% of the market with its current technology within the 30 years. Moreover, a sufficient number of recharging points may lead to faster diffusion of BEV's as well, causing higher fleet market share overall. Both marketing activities and word of mouth have a remarkable impact on rapid EV diffusion. Besides, increase in repurchasing rate may cause faster EV penetration. Subsidies would have a small impact on EV sales. Finally, applying the 3% private consumption tax (PCT) instead of the 37% PCT for HEV may increase HEV sales but does not show considerable change on HEV sales.
Bir mikro-otomobilin seyir özelliklerinin optimizasyonu ve çoklu cisim simülasyonu
The automobiles are assigned a meaning of prestige, statue and privilege except transportation function, through its own history. However, today, opinions about automobile ownership are changing especially among young generation. Big cities are getting crowded day by day and speed of mobility is becoming a primary requirement for inhabitants. In that point conventional vehicles are unwieldy because of their sizes since traffic and parking issues are stemmed from them. The microcars have great potential to meet desires. They are pledging expeditious mobility in metropolis with customizability design. Microcars are researched in the matter of design, safety and environmental issues in previous studies. A microcar's multibody dynamic simulation and handling characteristics optimization have concluded in this study. Vehicle Dynamics is interested in longitudinal dynamics, lateral dynamics and vertical dynamics with different attributes. Lateral dynamics' attributes of a microcar has been investigated in this study. Multibody Dynamics is a methodology for solving high degree of freedom systems in terms of kinematics and dynamics. A multibody dynamics of a microcar has been modeled in Adams/Car software according to previous study of author. Front suspension system modeled as MacPherson. Toe angle and camber angle change during rebound and bounce motion have been optimized in Adams/Insight software. These parameters were objected as design hardpoints then experiment has designed to solve two-level screening full factorial method. Effects of other kinematic properties have been in limit of target values. Rear suspension system has been modeled as twist beam. The mod shapes and natural frequencies of torsion beam have been analyzed in Adams/Flex software. Thus, the semi-independent suspension system has been modeled in reliable attitude. The in-wheel hub motor has been represented as weight in front wheels at design of vehicle architecture. The full vehicle assembly has front wheel driven traction. Four models have been compared according to handling attribute. These are base design and optimized design with two tire options. The tires are modeled as 175/70 R13 for Version-1 and 195/65 R15 for Version-2. The Pac2002 semi-empirical tire model is used because it includes both physical components and empirical formulas. The Version-2 tire has been included in the model in order to integrate active wheel to the microcar in future researches. The assessing maneuver simulations are applied to the models to assess the vehicle dynamics attributes. The microcar models have safety considerations according to maneuver simulations. As a result of this study, handling characteristics are developed by multibody dynamic simulation and optimization of a microcar. A microcar multibody dynamics model platform has been generated for future researches.
Türkiye'de otomotiv satış sonrası hizmetlerin değerlendirilmesi
İhracata dayalı şekillenen ve büyüyen ekonomi politikalarımızı destekleyici niteliği ve ihracat rakamları ile yer aldığı sıralamada değerini öne çıkarması ile dikkatimize zerk olan otomotivde satış sonrası hizmetler sektörü ülkemiz demografik yapısı ve alışkanlıkları üzerinden incelenmeye çalışılmıştır. Bu tez içeriği bakımından otomotiv satış sonrası hizmetlerin, sektörü etkileyecek teknolojik gelişmeler ışığında ve coğrafi konumu nispetinde önümüzdeki yıllarda ülkemizde nasıl konumlanabileceğinin projeksiyonu niteliğindedir. Sektörün bileşenlerinden yedek parça öğesinin; üretim, temin, dağıtım, depolama gibi süreçlerinin aldığı ve bundan sonra alacağı yönünde ciddi izlenim olan yatırımlarında kazandırdığı güçle sektörün öne çıkan öğesi haline gelmesi üzerine de değerlendirmelerde bulunulmuştur.
Elektrikli araçlar için rejeneratif sürücü tasarımı ve farklı sürüş profillerinde test edilmesi
Günümüz şartlarında ulaşım sektörü açısından harcanan enerji sektör için önemli bir miktara ulaşmış durumdadır. İçten yanmalı motorlar'da (İYM) kullanılan enerji kaynağı genellikle fosil yakıtlardır. Bu yakıtlar çevre kirliliğini arttırmaktadır. Bu araçlarda kullanılan motorların verimliliği elektrikli araçlara (EA) göre daha düşüktür. Son yıllarda EA'lar İYM'lerle kıyaslandığında enerji verimliliği açısından öne çıkmaktadır. Ancak EA'larda menzil açısından az da olsa dezavantajlı olduğu durumlar ortaya çıkmaktadır. Menzil ise EA'larda kullanılan bataryanın enerji kapasitesine ve yeterli sayıda şarj istasyonunun olmasına bağlıdır. Bundan dolayı enerjinin verimli kullanılması ve enerjinin geri kazanımı menzil ve maliyet açısından önem arz etmektedir. EA'larda, gerek boşta seyirde (rampa inişlerdeki gibi), gerek frenleme ile yavaşlama gerekse durmak için yapılan frenlemede disk balatalarında harcanan mekanik geri kazanılması adına araç tahrik motorunun jeneratör modunda çalışmasını sağlayan güç elektroniği tabanlı sürücülerin tasarımı ve kullanımı zorunludur. Bu tez çalışmasında, EA'ların laboratuvar modellemesi yapılmış olup hususen rejeneratif çalışma modunu test edebilmek ve geliştirilen rejeneratif model algoritmasını doğrulamak için rejeneratif modlu bir güç elektroniği sürücüsü tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bu sayede, EA'larda menzil artışına etki eden faktörler incelenmiştir. Bu test platformunda; hafif EA'larda yaygın olarak kullanılan motorlardan biri olan fırçasız doğru akım motoru (FDAM) tercih edilmiş olup araç sürüş profillerinin testi, rejenerasyon bilgilerinin görselleştirilmesi ve grafik tabanlı incelenebilmesi için bir test devresi tasarlanmış olup çeşitli sürüş profillerinde testler gerçekleştirilerek akım, gerilim, devir değerleri veriseti olarak bilgisayar ortamına aktarılmıştır. Yapılan çalışmalar sonunda tüm sürüş profillerinde rejeneratif modun EA'larda menzili artırdığı anlaşılmıştır.
Türkiye'de yolcu taşıma araçlarında ısı pompası kullanılabilirliğinin araştırılması
ÖZET TÜRKİYE'DE YOLCU TAŞIMA ARAÇLARINDA ISI POMPASI KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI Recep SERİN Yüksek Lisans, Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı Danışman: Doç. Dr. Şaban ÜNAL Ağustos 2022, 88 sayfa Dünyamızda yaşanan sanayileşme sürecinin bir sonucu olarak kömür, doğal gaz ve petrol gibi enerji kaynakları önemli ölçüde kullanılmaktadır. Son yıllarda rüzgâr ve güneş enerjisi kullanımı toplam enerji tüketiminin önemli bir bölümünü oluşturmaya başlamıştır. Dünyada yaşayan insan sayısının artması, beraberinde enerji ihtiyacında da bir artışa neden olmuştur. Petrol ve bunun türevi olan enerji kaynaklarının sınırlı bir rezerve sahip olması nedeniyle, petrol dışı enerji kaynakları için tüm dünyada araştırmalar devam etmektedir. Alternatif enerji kaynaklarından yararlanmak için güneş panelleri, rüzgâr türbinleri, jeotermal ısıtma sistemleri, dalga ve biyogaz jeneratörleri gibi teknolojiler üzerine araştırma ve geliştirme çalışmaları devam etmektedir. Alternatif enerji kaynaklarının yanı sıra düşük enerji tüketimi, yüksek performans katsayısına sahip olmaları ve çevre dostu olmaları nedeniyle ısı pompaları popülerlik kazanmaktadır. Isı pompaları hem ısıtma hem de soğutma amaçlı kullanılabilen cihazlardır. Enerjilerini hava, su ve toprak gibi çevredeki ortamdan alırlar. Bu çalışmada, Meteoroloji Genel Müdürlüğünden alınan, 2015-2019 yıllarına ait beş yıllık veriler kullanılarak, Türkiye'nin farklı iklim bölgelerinde çalışan elektrikli otobüsler için ısı pompalarının kullanılabilirliği araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre özellikle kıyı bölgelerinde, elektrikli otobüslerde ısı pompasının rahatlıkla kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Elektrikli otobüs, ısı pompası, ısıl konfor, Türkiye'nin farklı iklim bölgeleri.
Tüketicilerin sürdürülebilir tüketim ve yenilikçilik anlayışında elektrikli araç bilgi düzeyi düzenleyici rolünün satın alma niyetine etkisi
Sürdürülebilir tüketim, doğal kaynakların ve çevresel öğelerin bugünün ve gelecek nesillerin hak ve yararlarını zedelemeyecek şekilde kullanılmasını öngören, ekolojik dengeyi korumaya öncelik veren tüketim davranışlarıdır. Tüketici yenilikçiliği, belirli tüketim alışkanlıkları dışına çıkarak farklı ürün veya markaları satın almaya yönelik sergilenen eğilim olup yeni teknolojilerin benimsenmesinde etkili bir faktördür. Yeniliklerin benimsenmesini ve yaygınlaşmasını sağlayan tüketici yenilikçiliği özellikle sürdürülebilir ürünlerin benimsenmesinde çok önemli bir parametredir. Bu bağlamda çalışmada yeni ve çevreci teknolojik bir ürün olan elektrikli araçlara ilişkin tüketici yaklaşımlarının sürdürülebilir tüketim yaklaşımı ve tüketici yenilikçiliği bakış açılarından tespit edilmesi amaçlanmaktadır. Bu hedef doğrultusunda ele alınan değişkenlerden sürdürülebilir tüketim yaklaşımının ve tüketici yenilikçiliğinin boyutları ile birlikte incelenmesi ve satın alma niyetine olan etkilerinin değerlendirmesi yapılmıştır. Araştırmada 20 ifadeden oluşan Sürdürülebilir Tüketim Yaklaşımı Ölçeği, 15 ifadeden oluşan Güdülenmiş Tüketici Yeniliği Ölçeği, 14 ifadeden oluşan Elektrikli Araç Bilgisi Ölçeği ve 3 ifadeden oluşan Satın Alma Niyeti Ölçeği kullanılarak hazırlanan anket çalışması 370 katılımcıya çevirim içi olarak uygulanmıştır. Çalışmanın örneklemi 353 kişi olup hatalı olan anketler araştırmaya dahil edilmemiştir. Elde edilen veriler, SPSS ve AMOS programları ve YEM analizi çerçevesinde istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Veriler, güvenilirlik ve tutarlılık bakımından analiz edilmiştir. Yapısal eşitlik modeli çerçevesinde uyum iyiliği değerleri kontrol edilerek doğrulayıcı faktör analizi yapılmıştır. Değişkenler arasındaki ilişkilere yönelik oluşturulacak olan yapısal eşitlik modeli çerçevesinde geliştirilen modellerin kovaryans, korelasyon ve regresyon katsayıları ile araştırma hipotezleri test edilmiştir. Araştırmada; sürdürülebilir tüketim yaklaşımının elektrikli araç satın alma niyetini etkilediği, sürdürülebilir tüketim yaklaşımının elektrikli araç satın alma niyetine etkisinde elektrikli araçlara yönelik bilginin düzenleyici etkisinin olduğu hipotezleri desteklenmiştir. Tüketici yenilikçiliğinin elektrikli araç satın alma niyetini etkilediği, tüketici yenilikçiliği yaklaşımının elektrikli araç satın alma niyetine etkisinde elektrikli araçlara yönelik bilginin düzenleyici etkisinin olduğu hipotezleri desteklenmiştir. Sonuç olarak elektrikli araç satın alma niyetinde sürdürülebilir tüketim yaklaşımı ile güdülenmiş tüketici yaklaşımının etkilerinin incelendiği araştırmada elektrikli araç bilgisinin düzenleyici etkisinin olduğu belirlenmiştir. Özgün bir araştırma modelini ve sonuçlarının yansıtıldığı araştırmanın hem pazarlama sektöründe pazarlama stratejisi geliştirecek işletmelere yol göstereceği, literatüre özgün bir çalışma olarak katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
Elektrikli araçlar için iç haberleşme ağındaki bilgilerle anlık fiziksel yük tabanlı kalan mesafe hesabı
Dünya genelindeki yetkili kurumlar tarafından taşıt emisyonlarındaki limitler sıkılaştırıldıkça, taşıt üreticileri üzerindeki baskı giderek artmaya başlamıştır. Üreticiler, regülasyonlara uyum sağlayabilmek için, egzoz sistemi üzerinde çalışmalarını yoğunlaştırmak zorunda kalmıştır. Yapılan çalışmalar, egzoz sistemi maliyetini de artırmaktadır. Ayrıca, Uluslararası kurumların regülasyonlarına göre CO2 kredisi kazanmak ve satılan taşıtlardaki filo ortalamalarını düşürebilmek için, hibrit ve tam elektrikli araçlar üzerine yapılan yatırımlar da her geçen gün artmaktadır. Çeşitli ülkelerdeki vergi avantajları, kullanım kolaylığı, araç performansı ve müşteri ilgisi de göz önüne alındığında, elektrikli araçların tercihi her geçen gün artmaktadır. Üzerinde yoğun olarak nispeten yeni çalışılmaya başlanması dolayısıyla kullanıcı beklentisi iki problem üzerine yoğunlaşmaktadır, araç bataryasının kısa süre içinde doldurulması ve aracın bataryasında kalan enerji ile ne kadar yol alabileceği. Bu iki temel problem, elektrikli araç kullanımının yaygınlaşması üzerinde engel oluşturmaktadır. Elektrikli araç kullanıcılarında bataryadaki enerji ile ne kadar mesafe gidileceği bir kaygı oluşturmaktadır. Bu sebeple, kalan mesafe bilgisinin doğru tespiti, elektrikli araç sayısının daha fazla artması için büyük önem arz etmektedir. Yapılan pek çok araştırmada, sonucun doğru tespit edilebilmesi için GPS ve Navigasyon gibi ek bir maliyet getiren özelliklere ihtiyaç duyulduğu görülmüştür. Bu tezdeki çalışmada ise, sadece araç üzerindeki sensörlerden ve iç haberleşme ağındaki bilgiler kullanarak, doğruluk payı yüksek kalan mesafe hesaplanabileceği yeni bir metot ele alınmıştır. Ayrıca bu yeni metot ek bir sensör ya da kontrol ünitesine ihtiyaç duymamaktadır. Araç üzerindeki bilgiler hızla değişim gösterdiği için, bilgi içerisinde yüksek frekansla seyreden gürültü de bulunmaktadır. Gürültüyü azaltmak için de alçak geçiren filtre kullanılmıştır.
Elektrikli araçlarda ısıtma ve soğutma durumlarında enerji yönetimi
Günümüzde geleneksel içten yanmalı motorların yerini çevreci ve daha verimli olan elektrikli araçlar almaktadır. Elektrikli araçların genel yapısı elektrik motoru, batarya, kabin ve ısıtma-soğutma sistemi olarak sınıflandırılır. İnsanların otomobilleri ile seyahatleri süresince mevsim koşullarına göre optimum konfor şartlarının sağlanması gerekmektedir. Elektrikli araçlardaki konfor şartlarının sağlanması için ısıtma ve soğutma süreçlerinde enerji tüketimi ve yönetimi bataryadaki şarj oranının azalmasına sebep olmaktadır. Pil durumu ile orantılı olarak etkilenen sürüş menzili nedeniyle elektrikli araçlarda enerji yönetimi konusu çözülmesi gereken önemli bir problem olarak ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, ortaya çıkan bu problemin çözümüne yönelik olarak MATLAB Simulink ortamında elektrikli araçlar üzerinde yer alan kabin, elektrik motorları, batarya bloğu, ısıtma-soğutma sistem elemanları gibi aracın tamamını içeren enerji yönetim modeli hazırlanarak, elektrikli araçlar için ısıtma ve soğutma süreci farklı çalışma koşulları altında incelenmiştir. Modelde, ısıtma ve soğutma için ısı pompası yanında gerektiğinde kullanılmak üzere PTC ısıtıcıda yer almaktadır. Isı pompaları, aynı sistem elemanları üzerinden ısıtma ve soğutma için kullanılabilen cihazlardır. Konfor koşulları dikkate alınarak belirlenen kabin içi sıcaklık hedefi doğrultusunda, ısıtma ve soğutma süreci yönetildi. Model, uluslararası tanınan NEDC ve FTP75 koşullarına ek olarak sabit hızlı araç çevrimi koşturularak kabin içi sıcaklık ve enerji tüketim analizleri gerçekleştirildi. Elektrikli araçta ısıtma-soğutma sürecinde sistem elemanlarının her birinin ayrı ayrı enerji tüketimleri ve sistemin tamamının enerji tüketimi incelenmiştir. Farklı yol çalışma koşulları altında, kabin içi sıcaklığın zamanla değişimi, anlık güç ve birikimli enerji tüketimi hesaplanmıştır. Isıtma ve soğutma süreçlerinin enerji tüketimi şarj oranı ve menzil üzerindeki etkisi incelenerek yorumlanmıştır.
Elektrikli araçlar için pekiştirmeli öğrenme tabanlı rota planlama
Kent nüfusunun hızlı artışı ve e-ticaret faaliyetlerindeki yükseliş, son kilometre teslimat süreçlerinde önemli zorlukları beraberinde getirmiştir. Bu bağlamda, çevre dostu bir alternatif olarak elektrikli araçların (EV) son kilometre teslimatta kullanımı ön plana çıkmaktadır. Elektrikli araçlar, hava kirliliğini azaltmanın yanı sıra enerji verimliliği ve sürdürülebilir şehir içi ulaşım sistemlerinin geliştirilmesine de önemli katkılar sağlamaktadır. Bu dinamikler içinde, Elektrikli Araç Rotalama Problemleri (EVRP), geleneksel Araç Rotalama Problemlerinin (VRP) yerini almaya başlamıştır. Klasik araç rotalamada yakıt ikmali göz ardı edilirken, elektrikli araç rotalama problemlerinde şarj istasyonlarının konumu ve uzun şarj süreleri dikkate alınmalıdır. Bu tez çalışmasında elektrikli araç rotalama problemlerinden biri olan Kapasiteli Elektrikli Araç Rotalama Problemi ve Topla Dağıt Elektrikli Araç Rotalama Problemi ele alınmaktadır. Kapasiteli Elektrikli Araç Rotalama Problemi (CEVRP) için pekiştirmeli öğrenme yöntemlerinden biri olan yeni bir Q-öğrenme algoritması önerilmiştir. Zaman Pencereli Kapasiteli Elektrikli Araç Rotalama Problemi (CEVRPTW) ve Zaman Pencereli Topla Dağıt Elektrikli Araç Rotalama Problemi (EVRP-PDP-TW) için derin pekiştirmeli öğrenme yöntemlerinden biri olan yeni bir Derin Q-Ağı (DQN) algoritması geliştirilmiştir. Bildiğimiz kadarıyla EVRP-PDP-TW problemi için pekiştirmeli öğrenme yaklaşımını kullanan ilk çalışma budur. Ayrıca çalışmada, Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Meşelik Kampüsü'ndeki gerçek coğrafi konumlar esas alınarak pekiştirmeli öğrenme yöntemleri için ortam ihtiyacını karşılayacak iki yeni veri seti oluşturulmuştur. Kapasiteli elektrikli araç rotalama problemlerinde kullanılabilecek ESOGU-CEVRPTW veri seti ve topla dağıt elektrikli araç rotalama problemlerinde kullanılabilecek ESOGU-EVRP-PDP-TW veri seti için matematiksel model tarafından elde edilen optimal çözümler sunulmuştur. Geliştirilen algoritmaların performansı, önerilen özgün veri setlerindeki optimal sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Deneysel sonuçlar, önerilen Q-öğrenme ve DQN algoritmalarının elektrikli araçların menzil kısıtları ve şarj gereksinimlerini etkin bir şekilde dikkate alarak optimal sonuçlara çok yakın sonuçları oldukça kısa sürede elde ettiğini göstermektedir. Ayrıca, derin pekiştirmeli öğrenme tabanlı algoritmaların eğitim süreci yalnızca bir defa gerçekleştirildiğinden, aynı dağılıma sahip yeni problemlere doğrudan uygulanabilmesi, geleneksel optimizasyon yöntemlerine göre büyük bir avantaj sağlamaktadır. Önerilen algoritmaların sağladığı bu avantajlar lojistik süreçlerinin verimliliği artırmaktadır.
Hibrit sistemlerde enerji yönetimi ve optimizasyonu
Petrol rezervlerinin azalması ve global ısınmanın artması, ulaşım için gerekli olan enerjinin üretimi için başka kaynaklardan yararlanmayı ve yeni çözümler aramayı teşvik etmektedir. Yakıt hücresi(YH) sistemleri, taşıt enerji sistemleri için yenilenebilir enerji kullanması ve çevreye dost olması sebebiyle, uygun bir çözüm olduğu düşünülmektedir. Ancak araç tahriki için, YH sistemi tek başına kullanılması, bütün yük taleplerini özellikle yüksek güç taleplerini karşılamak noktasında yeterli olmayabilir. Ayrıca tek başına YH kullanımı, sistemin hacim ve maliyetini arttıracaktır. Ek olarak, YH sistemi, bir yenilenebilir enerji kaynağı olan frenleme enerjisinin geri kazanımı yeteneğine sahip değildir. Dahası YH'nin anlık aşırı yük talebi esnasında tek başına kullanılması, YH'nin en önemli alt elemanı olan membranda nemlenme eksikliği veya aşırı nemlenmeye neden olmaktadır. Bu problemleri çözmek için, YH sisteminin, çabuk şarj olma ve yüksek güç yoğunluğu özelliklerine sahip bir enerji depolama sistemiyle beraber hibrit olarak kullanılması gerekmektedir. Ayrıca, bu sistemin bir kontrol metoduyla kontrolü, sistem performansını arttıracak ve enerji kazanımı sağlamış olacaktır.Bu tez, YH ve bir enerji depolama sisteminin hibrit olarak kullanımı ve en iyi verimi almak için bulanık mantık kontrol kullanılarak, sistemin optimizasyonunun sağlanmasını ele almaktadır. Enerji depolama sistemi için, yüksek güç yoğunluğuna sahip ve çabuk şarj olabilen ultrakapasitör (UK) sistemi ve kontrol metodu olarak bulanık mantık tercih edilmiştir. YH/UK hibrit sisteminin matematiksel modeli ve bilgisayar ortamında benzetimi yapılmış ve bulanık mantık kullanılarak sistemin optimizasyonu sağlanmıştır.
The return of waste electrical and electronic equipment in reverse logistic and impact of recycling economy
Due to the rapid technological developments and increasing needs experienced today, we have been facing a new type of waste which is called "electrical and electronic waste". The term includes all of the items which have usage areas at home, in office and industry or which have completed their useful life or which are not used anymore due to other technical problems and their impossibility of repairment such as televisions, mobile phones, telephones, refrigerators, washing machines, computers and etc. These items contain many harmful components such as, mercury, cadmium, selenium and plastic in particular, that are harmful both for environmental and for human health. In this study, how electrical and electronic waste should be collected with a minimum rate of damage to human and environmental health, how the harmful components are processed within the recycling systems, and the necessity of processing of waste electrical and electronic items are investigated not only by taking the European Union Standards but also National Legal Regulations into consideration. Furthermore, within the scope of this study, the rationality question of the recycling of these items is examined based on the one-year tonnage of electrical and electronic waste of Istanbul. During this examination, a licensed recycling facility had been observed for two years and collected data's were processed as one year, furthermore the workflow diagrams and process layouts gained from the facility that were used. Key words: Legal Regulations, WEEE Management, Electrical-Electronic Waste, Recycling.