Elektrikli Araçlar için DA Hızlı Şarj Cihazı Tasarımı ve Simülasyonu
Abstract
Elektrikli araçlar geleneksel fosil yakıtlı araçlarla kıyasla sıfır emisyon, azaltılmış bakım maliyetleri, daha yüksek motor verimliliği, gelişmiş sürüş konforu gibi önemli avantajlar sunmaktadır. Ancak, sınırlı menzil kapasitesi, şarj altyapısının eksikliği ve uzun şarj süreleri gibi zorluklar, elektrikli araçların yaygın olarak benimsenmesinin önünde önemli engeller oluşturmaktadır. Elektrikli araçların geliştirilmesi sürecinde, büyük bir öneme sahip olan kritik bileşenler arasında, batarya ve şarj sistemleri dikkate değer bir role sahiptir. Bu çalışma, 45kWh pil kapasitesiyle donatılmış bir elektrikli araç için 90kW DA hızlı şarj cihazının tasarımı ve simülasyonuna odaklanmaktadır. Önerilen sistem ile bataryanın %20’den %80’e doluluk oranına ulaşması için gereken toplam şarj süresinin 30 dakikanın altına indirilmesi hedeflenmektedir. Tasarlanan DA hızlı şarj cihazı; aktif güç faktörü düzeltici işlevini gerçekleştiren bir AA/DA dönüştürücü ve şarj işlevini gerçekleştiren bir DA/DA dönüştürücüden oluşmaktadır. Önerilen hızlı şarj sisteminin geçerliliği ve etkinliği simülasyon sonuçları ile doğrulanmıştır.
Keywords
Elektrikli araç, DA hızlı şarj, Batarya paketi, Güç faktörü düzeltme
References
- Abdel-Rahman, S., Stückler, F., and Siu, K. (2016). PFC Boost Converter Design Guide. Infineon application note, 2(1), 1-30.
- Acikgoz, H., Coteli, R., Ustundag, M., and Dandil, B. (2018). Robust control of current controlled PWM rectifiers using type-2 fuzzy neural networks for unity power factor operation. Journal of Electrical Engineering and Technology, 13(2), 822-828.
- Açıkgöz, H., Keçecioğlu, Ö. F., and Şekkeli, M. (2019). Real-time implementation of electronic power transformer based on intelligentcontroller. Turkish Journal of Electrical Engineering and Computer Sciences, 27(4), 2866-2880.
- Alharbi, M., Dahidah, M., Pickert, V., and Yu, J. (2019, February). Comparison of SiC-based DC-DC Modular Converters for EV Fast DC Chargers. 2019 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), (pp. 1681-1688). Melbourne, VIC, Australia.
- Almamoori, N.A., Dziadak, B., and Sabry, A.H. (2022). Design of a closed-loop autotune PID controller for three-phase for power factor corrector with Vienna rectifier. Bulletin of Electrical Engineering and Informatics, 11(4), 1798-1806.
- Balcı, I., Bodur, H., ve Gündoğan, A. (2022). Tek Fazlı Tek Aşamalı İzoleli Güç Faktörü Düzeltme Devrelerinin İncelenmesi. ELECO 2022 Elektrik-Elektronik ve Biyomedikal Mühendisliği Konferansı, Bursa, 24-26 Kasım.
- Chen, Y., Dai, W. p., Zhou, J., and Hu, E. (2014). Study and design of a novel three‐phase bridgeless boost power factor correction. IET Power Electronics, 7(8), 2013-2021.
- Cittanti, D., Vico, E., Gregorio, M., Mandrile, F., and Bojoi, R. (2020, November). Iterative Design of a 60 kW All-Si Modular LLC Converter for Electric Vehicle Ultra-Fast Charging. 2020 AEIT International Conference of Electrical and Electronic Technologies for Automotive (AEIT AUTOMOTIVE), (pp. 1-6). Turin, Italy.
- Cittanti, D., Gregorio, M., Bossotto, E., Mandrile, F., and Bojoi, R. (2021). Full digital control and multi-loop tuning of a three-level T-type rectifier for electric vehicle ultra-fast battery chargers. Electronics, 10(12), 1453.
- Çetin, S. (2017). High Efficiency Design Approach of a LLC Resonant Converter for On-Board Electrical Vehicle Battery Charge Applications. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 23(2), 103-111.
