No abstract

Electric Vehicles (EVs) are rapidly becoming the forerunners of vehicle technology. First electric vehicles were overlooked because of not having adequate battery capacity and because of low efficiency of their electric motors. Developing semiconductor and battery technologies increased the interest in the EVs. Nevertheless, current batteries still have insufficient capacity. As a result of this, vehicles must be recharged at short distances (approximately 150 km). Due to scheduled departure and arrival times EVs appear to be more suitable for city buses rather than regular automobiles. Thanks to correct charging technology and the availability of renewable energy for electric buses, the cities have less noise and CO2 emissions. The energy consumption of internal combustion engines is higher than of the electric motors. In this paper, studies on the commercial electric vehicle charging methods will be reviewed and the plug-in charging processes will be described in detail. This study strives to answer the questions of how plug-in charging process communication has performed between the EV and Electric Vehicle Supply Equipment (EVSE).

ÖzEndüstri devriminin en etkin sonuçlarından biri ulaşım ve taşımacılık alanında içten yanmalı motora sahip otomobillerdir. Günümüzde bir milyarı aşkın sayıdaki konvansiyonel araç, insanoğlunun temel ihtiyaçlarında biri olan hareketlilik ihtiyacını karşılamasına rağmen neden olduğu çevresel etkiler ve trafik kazalarının yol açtığı can ve mal kayıpları sebebiyle halen endüstriyel ve akademik araştırmaların en temel konularından birini oluşturmaktadır. Bu çalışmada, otomotivde Endüstri 4.0' ın doğal sonucu olarak gelişen araç teknolojilerinden biri olan otonom araçların yaygınlaşmasının önündeki zorlukların yanında otonom araçları oluşturan sensör, donanım, yazılım bileşenlerinden bahsedilerek otonominin nasıl çalıştığı araştırılmıştır. Bu araçların yaygınlaşmasının önündeki zorluk; teknik yetersizlikler, yüksek geliştirme maliyetleri, satın alma ve işletme maliyetleri, trafik güvenliği ve emniyeti, altyapı yetersizliği, ulaşım fiyatlandırması, durak ve park planlaması ile yolculuk beklentilerinde değişim başlıkları altında irdelenmiştir. Seviye 4 otonom araçların, yüksek maliyet ve sınırlı performansıyla birlikte günümüzde bazı ülkelerde yasal ve ticari araç olarak kullanılmaya başlamıştır. Seviye 5 otonom araçların 2030'larda olgunlaşması beklenirken 2040'larda yaygın ve uygun fiyatlı hale geleceği ve insan güdümlü araçların kullanımının yasaklanabileceği tahmin edilmektedir. Birçok ulaşım ve şehir planlamacısı, araştırmacı ve siyasetçi araç otomasyonunun teknik yapısı ve faydasına inansa da, ortaya çıkacak etki veya sorumlu olanların eylemleri hakkında fikir birliği henüz sağlanmamıştır. Bu çalışmanın sonuç kısmında otonom araçların yaygınlaşmasının önündeki zorlukların üstesinden gelebilmek için bazı önermelerde bulunulmuştur.

Bu çalışmada, elektrikli araç batarya sistemleri için hücre dengeleme sistemleri incelenmiştir. Elektrikli araçlarda kullanılan teknolojinin temel bileşenleri; güç sistemleri, kontrol elektroniği ve araca enerji sağlayan batarya paketidir. Bu batarya paketlerinde kullanılan piller ihtiyaca ve üretimine göre çeşitlilik arz etmektedir. Son yıllardaki gelişimi ve artan talep yoğunluğu ile elektrikli araçlarda kullanılan bataryalar ve bu bataryaları yöneten sistemler otomotiv teknolojileri içerisinde ön plana çıkmaktadır. Çalışmada, elektrikli araçlarda yaygın olarak kullanılan lityum bataryalar ile batarya yönetim sistemlerinin önemi ve özellikleri incelenmiştir. Bunların yanı sıra, bataryanın ömrünü etkileyen faktörlerden biri olan grup içi hücre gerilimlerinin farklı olmasının nedenleri ve sonuçları incelenerek eşitsizliği gidermek için uygulanan pasif ve aktif eşitleme (dengeleme) sistemleri detaylı olarak analiz edilmiştir. Pasif hücre dengeleme sistemlerinde kapasitesi yüksek hücredeki fazla enerji bir direnç üzerinden ısı enerjisi olarak paketten atılmaktadır. Aktif hücre dengeleme sistemlerinde ise enerji, yüksek gerilimli hücreden düşük gerilimli olan hücreye transfer edilmekte ve verim yükseltilmektedir. İlave olarak, bu dengeleme sistemlerine ait yöntemler karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir.

Otomotiv testleri, araca ait herhangi bir bileşeni, sistemi veya komple aracı, arzu edilen seviyede olduğunu ispat veya regulasyonlara uygun olduğunudan emin olmak için sanal, laboratuvar, stant veya gerçek kullanım koşullarında değerlendirmeden geçirmektir. Otomotiv testleri, ürün geliştirme için hayati süreçlerden biridir ve küresel otomotiv pazarlarına erişim için bir gerekliliktir. Testlerin ana hedefi, ürünün muhtemel uyumsuzluğunu yaşam döngüsünün erken aşamalarında ortaya çıkarmaktır. Testlerin aynı zamanda “güvenilir”, “tekrarlanabilir”, “düşük maliyetli” ve “çevre dostu” olması arzu edilir. Bu çalışmada, hafif hibrit bir araca ait elektrikli güç sisteminin müşteri koşullarında öngörülen ömür yeterliliği değerlendirilmiştir. Ömür testini daha güvenilir ve tekrarlanabilir yapmak için testler Arrhenius yöntemiyle hızlandırılmış ve sentetik bir kullanım verisi yerine gerçek sürüş verileri kullanılmıştır. Öngörülen bu yöntem, gerçek koşulları uygulayabilen, CAN-Bus simülasyonu ve yüksek ortam sıcaklığı sağlayabilen bir test standı üzerinde denenmiştir. Geliştirilen test standı ve uygulanan yöntem sayesinde, gerçek koşullar altında elektrikli güç sisteminin ömür testi gerçekleştirilmiş, test süresi 4,65 kat hızlandırılarak zaman ve maliyeti avantajı sağlanmıştır.