Yakıt pili-batarya hibrit güç kaynağından beslenen elektrikli araç geliştirilmesi

Günümüzde artan enerji talebi ile birlikte her türlü enerji kaynağı değerlendirilmeye çalışılmaktadır. Enerji talebindeki bu artış ile büyük miktarda fosil yakıtların uzun vadeli kullanımının beraberinde getirdiği çevresel olumsuzluklar yadsınamaz boyutlara ulaşmış ve dünya medeniyetinin gelişiminin karşı karşıya olduğu ortak bir sorun olarak kabul edilmiştir. Tüm dünyada enerji tüketiminde büyük paya sahip olan ulaşım alanında, çevresel zararı en aza indirmek ve fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltmak için yenilenebilir ve sürdürülebilir enerji çözümlerine odaklanılmaktadır. Bu nedenle içten yanmalı araç teknolojilerinden elektrikli araç teknolojilerine doğru bir yönelim söz konusudur. Bu yönelim sonucunda elektrikli araç çözümleri her alanda hızla gelişmektedir. Rekabetçi bir sürüş menzili, kısa yakıt ikmali süresi ve sıfır emisyon ile Yakıt Pilli Elektrikli Araçlar (YPEA'lar), geleceğe ışık tutabilecek araç teknolojileri içinde en olası bir çözüm olarak kabul edilmektedir. Yakıt pilinin güç üretmeye hazır hale gelmesi için miktar zaman ve enerji gerekir ve ani güç gereksinimlerini karışılmakta gecikir dolayısıyla bu dezavantajları eleyebilecek ikinci bir enerji depolama cihazı ile hibritlenmesi gereklidir. Bu ikincil enerji depolama cihazı aynı zamanda pik yükleri ve yüksek güç dinamiklerini de karşılar ve verimliliği artırmak için frenleme enerjisinin geri kazanılmasına olanak sağlar. Bu nedenle bu çalışmada proton elektrolit membranlı yakıt pili ile lityum-iyon batarya elektrikli bir araca birlikte güç sağlamışlardır. Bu tez çalışmasında, yakıt pili-batarya hibrit güç kaynağından beslenen elektrikli araç geliştirilmesi amacıyla MATLAB tabanlı Simscape ile yakıt pilli fişli hibrit elektrikli bir araç modellenmiştir. Bu araç modelinin simülasyonu NEDC, WLTP Class 3, US06, Artemis Motorway 150 ve gerçek sürüş verileriyle oluşturulan ELZ130 sürüş çevrimlerinde yapılmıştır. Bu simülasyonlarla tasarlanan araç farklı çevrim şartlarında çalışmasını kararlı olarak tamamlamış ve çevrimlerden elde edilen veriler ile performans, verimlilik ve bunlarla bağlantılı birçok parametre elde edilmiştir. Simülasyonların en önemli sonuçları arasında tasarlanan aracın yakıt tüketimi ve menzili olup bu değerler NEDC, WLTP ve ELZ130 için sırasıyla benzin eşdeğer tüketimi olarak 2,08, 2,39, 2,44 L/100 km ve menzil olarak 986, 858,6, 841 km olmuştur.