Elektrikli Araçların Kablosuz Güç İletimi İle Şarj Edilmesi

Yıl 2019, Cilt: 2 Sayı: 1, 15 - 26, 31.07.2019

Ömer Faruk Tel Şule Kuşdoğan

Öz

Teknolojinin hızla ilerlemesi elektrikli
araçların hayatımıza girmesinde önemli rol oynamaktadır. Kablosuz güç iletim
sistemlerinin son zamanlarda yaygınlaşması, elektrikli araçların kablosuz şarj
edilmesinin önemini arttırmaktadır. Elektrikli araçların kablosuz güç iletimi
ile şarj edilmesi çalışmasında, bobinlerin bağlantı faktörünü arttırarak yüksek
verimli rezonans devre yapısının oluşturulması amaçlanmıştır. Çalışmada,
bobinlerin bağlantı faktörünü etkileyen parametreler ve bakır kayıpları
incelenerek uygun bobin seçimi yapılmıştır. Kablosuz güç iletim sistemi için
basitleştirilmiş yapı oluşturularak, seçilen bobin yapısının simülasyonu Ansys
Maxwell programı ile yapılmıştır. Ansys Maxwell Simplorer programında
oluşturulan sistemin simülasyonu, 15 cm mesafede % 86,53 verim elde edilerek
gerçekleştirilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Bobin Tasarımı ve Kriterleri, Devre Analizi, Elektrikli Araçlar, Kablosuz Şarj, Rezonans Devre

Kaynakça

• Si P., Hu A. P., Malpas S., Budgett D., 2008. A Frequency Control Method for Regulating Wireless Power to Implantable Devices. IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, 2(1), 22-29.
• Bhutkar R., Sapre S., 2009. Wireless Energy Transfer Using Magnetic Resonance. 2009 Second International Conference on Computer and Electrical Engineering, Dubai, 28-30 December, 512-515.
• Polat Ö., Yumak K., Sezgin M. S., Yumurtacı G., Gül Ö., 2015. Elektrikli Araç ve Şarj İstasyonlarının Türkiye’deki Güncel Durumu. 6. Enerji Verimliliği ve Kalitesi Sempozyumu ve Sergisi, Kocaeli, 4-6 Haziran.
• Li Z., Zhu C., Jiang J., Song K., Wei G., 2017. A 3-kW Wireless Power Transfer System for Sightseeing Car Supercapacitor Charge. IEEE Transactions on Power Electronics, 32(5), 3301-3316.
• Fincan B., Üstün Ö., 2012. Kablosuz Enerji Transferinde Bazı Kısıtlar ve Çözümler. ELECO, 2012 Elektrik - Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Sempozyumu, Bursa 29 Kasım - 1 Aralık, 455-459.
• Musavi F., Edington M., Eberle W., 2012. Wireless power transfer: A survey of EV battery charging technologies, IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), Raleigh, NC, 15-20 September,1804-1810.
• Fincan B., 2015. Elektrikli Araçlar İçin Kablosuz Şarj Cihazı Tasarımı, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
• Song B. M., Kratz R., Gurol S., 2002. Contactless inductive power pickup system for Maglev applications. Conference Record of the 2002 IEEE Industry Applications Conference. 37th IAS Annual Meeting (Cat. No.02CH37344), Pittsburgh, PA, USA, 13-18 October, 3, 1586-1591.
• Mecke R., Rathge C., 2004. High frequency resonant inverter for contactless energy transmission over large air gap: 2004 IEEE 35th Annual Power Electronics Specialists Conference (IEEE Cat. No.04CH37551), Aachen, Germany, 3, 1737-1743.
• Sampath J. P. K., Alphones A., Vilathgamuwa D. M., 2016. Coil optimization against misalignment for wireless power transfer. 2016 IEEE 2nd Annual Southern Power Electronics Conference (SPEC), Auckland, New Zealand, 5-8 December, 1-5. DOI: 10.1109/SPEC.2016.7846159.
• Akyel C., Babic S. I., Mahmoudi M. M., 2009. Mutual inductance calculation for non-coaxial circular air coils with parallel axes. Progress In Electromagnetics Research, 91, 287-301.
• Silva F.A, 2011, DC-DC Converters, Editor: Rashid M.H., Power Electronics Handbook, 3rd ed., IEEE, USA, 252.
• Fu M., Ma C., Zhu X., 2014. A cascaded Boost-Buck converter for high efficiency wireless power transfer systems. IEEE Trans Ind. Informat., 10(3), 1972–1980.