Research Article

Elektrikli Araç Şarj İstasyonları İçin Yüksek Verimli AA-DA Dönüştürücü Topolojileri ve Yapay Sinir Ağı Tabanlı Harmonik Bozunum Tahmini

Volume: 37 Number: 2 June 25, 2025
TR EN

Elektrikli Araç Şarj İstasyonları İçin Yüksek Verimli AA-DA Dönüştürücü Topolojileri ve Yapay Sinir Ağı Tabanlı Harmonik Bozunum Tahmini

Abstract

Elektrikli araçlardaki yüksek şarj süreleri ve uzun menzil sorunları, elektrikli araç kullanımını istenilen seviyeye ulaştırmada engel oluşturmaktadır. Şehirlerde ve yollarda şarj istasyonlarının yaygınlaşması, özellikle uzun yolculuklarda yaşanan menzil sorunlarını azaltacaktır. Bunun yanı sıra elektrikli araç kullanımını daha düşük şarj süreleri ile desteklemek için hızlı şarj cihazlarının geliştirilmesi ve verimlerinin artırılması da kritik öneme sahiptir. Literatürde, şarj işleminin etkinliğini artırmayı amaçlayan hızlı şarj istasyonları için geliştirilmiş, farklı dönüştürücü topolojilerinin kullanıldığı çeşitli çalışmalar bulunmaktadır. Bu makalede, öncelikle elektrikli araç şarj istasyonları için kullanılan AA-DA dönüştürücü topolojilerini incelenmiş, geleneksel AA-DA dönüştürücüler ve PFC (Power Factor Correction (Güç Faktörü Düzeltme)) içeren topolojilerin, avantajları, dezavantajları ve devre şemaları üzerinden karşılaştırılmıştır. Güç elektroniği devrelerinde daha hızlı ve daha düşük kayıplı olan Gallium Nitride (GaN) gibi yeni nesil yarı iletkenlerin şarj devresi verimliliğine katkıları ele alınmıştır. Ayrıca, makale Yapay Sinir Ağı (YSA) tabanlı bir model geliştirme sürecini tanıtılmış olup, bu modelin toplam harmonik bozunum (THD) tahminini nasıl gerçekleştirdiğini açıklanmıştır. Model ile elde edilen sonuçlar, MATLAB/Simulink ortamında gerçekleştirilmiş olan PFC şarj devresi üzerinde test edilmiş ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir.

Keywords

Supporting Institution

TÜBİTAK

Project Number

1139B412304239

Thanks

Bu akademik çalışma TÜBİTAK 2209-B - Üniversite Öğrencileri Sanayiye Yönelik Araştırma Projeleri Desteği Programı kapsamında desteklenmiştir. Ayrıca, makalemizin hazırlanmasında değerli zamanlarını ayırarak bilimsel titizlikle değerlendirme yapan saygıdeğer hakemlerimize en derin teşekkürlerimizi iletmek isteriz. Kıymetli yorumları, yapıcı eleştirileri ve önerileri ile çalışmamızın kalitesini ve bilimsel katkısını artırmamıza yardımcı oldular. Çalışmamızın alanımıza sağladığı katkılarda, onların rehberlik ve desteklerinin payı büyüktür. Teşekkür ederiz.

References

  1. Balci, I., Bodur, H., & Gundogan, A. (2022). Investigation of Single-Phase Single-Stage Isolated Power Factor Correction Circuits. ELECO 2022 Electrical-Electronics and Biomedical Engineering Conference, Bursa, Turkey, 24-26 November 2022.
  2. Choi, W.Y., Kwon, J.M., Kim, E.H., Lee, J.J., & Kwon, B.H. (2007). Bridgeless Boost Rectifier With Low Conduction Losses and Reduced Diode Reverse-Recovery Problems. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 54(2), 769-780.
  3. Shuai, Z., Huang, W., Shen, C., Ge, J., & Shen, Z.J. (2017). Characteristics and Restraining Method of Fast Transient Inrush Fault Currents in Synchronverters. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 64(9), 7487-7497.
  4. Zobaa, A.F., & Abdel Aleem, S.H.E. (2014). A New Approach for Harmonic Distortion Minimization in Power Systems Supplying Nonlinear Loads. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 10(2), 1401-1412.
  5. Meng, F., Xu, X., & Gao, L. (2017). A Simple Harmonic Reduction Method in Multipulse Rectifier Using Passive Devices. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 13(5), 2680-2692.
  6. Guzman, J. I., Melin, P. E., Espinoza, J. R., Moran, L. A., Baier, C. R., Munoz, J. A., & Guinez, G. A. (2012). Digital implementation of selective harmonic elimination techniques in modular current source rectifiers. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 9(2), 1167-1177.
  7. Wen, H., Teng, Z., Wang, Y., & Hu, X. (2013). Spectral Correction Approach Based on Desirable Sidelobe Window for Harmonic Analysis of Industrial Power System. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 60(3), 1001-1010.
  8. Erickson, R.W., & Maksimovic, D. (2001). Fundamentals of Power Electronics. Kluwer Academic.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Deep Learning, Electrical Engineering (Other)

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

June 16, 2025

Publication Date

June 25, 2025

Submission Date

October 5, 2024

Acceptance Date

March 28, 2025

Published in Issue

Year 2025 Volume: 37 Number: 2

APA
Ünlü, M., & Büyükdağ, A. (2025). Elektrikli Araç Şarj İstasyonları İçin Yüksek Verimli AA-DA Dönüştürücü Topolojileri ve Yapay Sinir Ağı Tabanlı Harmonik Bozunum Tahmini. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, 37(2), 124-132. https://doi.org/10.7240/jeps.1561492
AMA
1.Ünlü M, Büyükdağ A. Elektrikli Araç Şarj İstasyonları İçin Yüksek Verimli AA-DA Dönüştürücü Topolojileri ve Yapay Sinir Ağı Tabanlı Harmonik Bozunum Tahmini. JEPS. 2025;37(2):124-132. doi:10.7240/jeps.1561492
Chicago
Ünlü, Murat, and Ahmet Büyükdağ. 2025. “Elektrikli Araç Şarj İstasyonları İçin Yüksek Verimli AA-DA Dönüştürücü Topolojileri Ve Yapay Sinir Ağı Tabanlı Harmonik Bozunum Tahmini”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 37 (2): 124-32. https://doi.org/10.7240/jeps.1561492.
EndNote
Ünlü M, Büyükdağ A (June 1, 2025) Elektrikli Araç Şarj İstasyonları İçin Yüksek Verimli AA-DA Dönüştürücü Topolojileri ve Yapay Sinir Ağı Tabanlı Harmonik Bozunum Tahmini. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 37 2 124–132.
IEEE
[1]M. Ünlü and A. Büyükdağ, “Elektrikli Araç Şarj İstasyonları İçin Yüksek Verimli AA-DA Dönüştürücü Topolojileri ve Yapay Sinir Ağı Tabanlı Harmonik Bozunum Tahmini”, JEPS, vol. 37, no. 2, pp. 124–132, June 2025, doi: 10.7240/jeps.1561492.
ISNAD
Ünlü, Murat - Büyükdağ, Ahmet. “Elektrikli Araç Şarj İstasyonları İçin Yüksek Verimli AA-DA Dönüştürücü Topolojileri Ve Yapay Sinir Ağı Tabanlı Harmonik Bozunum Tahmini”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences 37/2 (June 1, 2025): 124-132. https://doi.org/10.7240/jeps.1561492.
JAMA
1.Ünlü M, Büyükdağ A. Elektrikli Araç Şarj İstasyonları İçin Yüksek Verimli AA-DA Dönüştürücü Topolojileri ve Yapay Sinir Ağı Tabanlı Harmonik Bozunum Tahmini. JEPS. 2025;37:124–132.
MLA
Ünlü, Murat, and Ahmet Büyükdağ. “Elektrikli Araç Şarj İstasyonları İçin Yüksek Verimli AA-DA Dönüştürücü Topolojileri Ve Yapay Sinir Ağı Tabanlı Harmonik Bozunum Tahmini”. International Journal of Advances in Engineering and Pure Sciences, vol. 37, no. 2, June 2025, pp. 124-32, doi:10.7240/jeps.1561492.
Vancouver
1.Murat Ünlü, Ahmet Büyükdağ. Elektrikli Araç Şarj İstasyonları İçin Yüksek Verimli AA-DA Dönüştürücü Topolojileri ve Yapay Sinir Ağı Tabanlı Harmonik Bozunum Tahmini. JEPS. 2025 Jun. 1;37(2):124-32. doi:10.7240/jeps.1561492