Elektrikli yol süpürme araçları için elektronik kontrol ünitesi tasarımı

Elektronik kontrol üniteleri (EKÜ), herhangi bir motorlu taşıttaki bir veya daha fazla elektrik sistemini veya alt sistemi kontrol eden otomotiv elektroniğindeki gömülü sistemlerdir. Elektronik kontrol üniteleri esasen bir aracın işlevselliğinin farklı yönlerini izleyen, kontrol eden ve yöneten mini bilgisayarlardır. Araçlarda yerleştirilmiş çeşitli sensörlerden alınan veriler gerçek zamanlı kararlar vermek için elektronik kontrol üniteleri tarafından kullanırlar. Yol süpürme makineleri, şehirlerde sokakları temizlemek için tasarlanmış, fırçalı ve vakumlu veya mekanik süpürme mekanizmaları ile donatılmış araçlardır. Mevcut yol süpürme araçlarında güç ünitesi olarak dizel motor kullanılmakta olup, elektrikli araç teknolojisinin yaygınlaşması ile birlikte yol süpürme araçlarında da elektrikli motorlar kullanılmaya başlamıştır. Dizel motorun çevreye karbon emisyonu ve gürültü olarak yaydığı olumsuz etkiler elektrik motorları kullanımı ile önlenebilmektedir. Bunun yanında elektrikli araçların kontrol parametreleri dizel motorlu araçlardan farklılık göstermektedir. Günümüzde elektrik motorlu araçlar için fosil yakıtlı araçların kontrol üniteleri ek modüller ile desteklenerek kullanılmaya çalışılmaktadır. Bu çalışmada elektrikli yol süpürme araçlarının ihtiyaçları doğrultusunda özgün bir araç elektronik kontrol ünitesi tasarımı ve üretimi yapılmıştır. Tez çalışması, ÇEKSAN Yol Süpürme Araçları A.Ş. firmasının sponsorluğunda yürütülmüş ve prototip bu firma tarafından üretilen kamyon üstüne monte edilmiş %100 elektrikli vakumlu yol süpürme aracına uygulanmıştır. Bu araçta güç ünitesi olarak geleneksel dizel motor yerine yeni nesil elektrik motoru kullanılmıştır. Batarya paketinde Lityum-iyon pil hücreleri tercih edilmiş ve hücreler üzerinde gelişmiş bir batarya yönetim sistemi (BMS) yerleştirilmiştir. Günümüzde elektrikli kamyonlar homologasyon süreçleri nedeni ile piyasada aktif olarak kullanılmadıkları için ÇEKSAN yol süpürme aracının monte edildiği kamyon dizel yakıtlı standart bir kamyondur. Çalışmada önce araç gereksinimleri belirlenerek, uygun işlemci ve komponent seçimleri ve ardından donanım tasarımı yapılmış, son olarak hedeflenen prototip kart üretilmiştir. Kart üzerine gömülen yazılım C dilinde kodlanmış ve birçok kütüphane oluşturulmuştur. Yazılım testleri ve simülasyonlar başarıyla sonuçlandıktan sonra elektronik kart standart EMC testlerine sokulmuş ve testlerden geçmiştir. Son olarak EKÜ yol süpürme aracına monte edilmiş ve saha testleri başarıyla uygulanmıştır. Yapılan çalışma ile ÇEKSAN tarafından piyasaya sunulan ticari bir elektronik kontrol ünitesi elde edilmiştir.