Elektrikli araçlar için iki yönlü şarj devresi tasarımı

Fosil kaynaklı yakıtların kısıtlı olması, üretiminde ve kullanımında doğamıza zararlı olması ve benzeri nedenlerden dolayı enerji üretiminde yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanım oranı hızla artmaktadır. Yenilenebilir enerji kaynaklarında enerjinin üretilmesi, tüketilmesi ve depolanması gibi alanlarda güç elektroniği çok önemli bir yer tutmaktadır. Taşımacılık sektöründe de fosil kaynaklı araçların alternatifi olarak elektrikli araçların kullanımı bir seçenek olarak araştırmacılar tarafından ele alınmış ve gelişen teknoloji ile birlikte daha verimli elektrikli araçların yapılması mümkün olmuştur. Elektrikli araç teknolojisinin de yaşanan gelişmeler ile birlikte farklı kullanım modları ortaya çıkmıştır. Elektrikli araçların bataryalarının şebekeden şarj edilmesi (G2V-Grid to Vehicle), elektrikli araçlardan şebekeye enerji verilmesi durumu (V2G), elektrikli araçların şebekede oluşan dalgalanmaları ve harmonikleri düzeltmesi için kullanımı (V4G), ev ihtiyacının karşılanması yanında elektrikli aracın şarj edilmesi (H2V), elektrikli araçların şebeke kesintisine karşı kesintisiz güç kaynağı (UPS) olarak kullanılması (V2H) durumları elektrikli araçlar kullanım şekilleri olarak karşımıza çıkmaktadır. Elektrikli araçlarda en büyük problemlerinden birisi elektrik enerjisinin depolanmasıdır. Batarya teknolojisindeki gelişmelerle ve güç elektroniğinde verimliliğin artmasıyla elektrik enerjisinin depolanması bir problem olmaktan çıkmaktadır. AC geriliminin bataryaları şarj eden DC gerilime dönüştürülmesi için kullanılan AD-DC evirici ve DC-DC dönüştürücü tiplerine bu tezde değinilmiştir. Elektrikli araçların bataryalarının şebeke üzerinden direk şarj edilmesi (G2V), elektrikli araç bataryasının ev üzerinden şarj edilmesi (H2V), eve elektrikli araç üzerinden enerji verilmesi (V2H) ve elektrikli araç batarya kitinin ev üzerinden şarj edilirken ani elektrik kesintilerine karşı kesintisiz güç kaynağı olarak ev için kullanılması (UPS) durumları detaylı olarak tezde incelenmiştir. Tez çalışmasında 1.bölümde literatür taramasına yer verilirken ve 2. bölümde elektrikli araç teknolojisin günümüze kadar olan gelişimleri ve tipleri ile ilgili bilgi verilmiştir. 3. bölümde elektrikli araçların şarj edilmesi için kullanılan güç elektroniği devre elemanları ve batarya teknoloji hakkında bilgi verilmiş ve 4. bölümde AC-DC evirici tipleri, DC-DC dönüştürücü tipleri ve bunların kontrol yöntemleri incelenmiştir. 5. Elektrikli araçların bataryalarının şebeke üzerinden direk şarj edilmesi (G2V), bataryasının ev üzerinden şarj edilmesi (H2V), eve elektrikli araç üzerinden enerji verilmesi (V2H) ve bu batarya kitinin aracın elektrikli motorunu çalıştırmanın yanında aynı zamanda şarj edilirken elektrik kesintilerine karşı kesintisiz güç kaynağı olarak (UPS) modları üzerinde durulmuş, simülasyon sonuçlarına yer verilmiştir. 6. Bölümde çalışma sonuçlarına yer verilmiştir.