Publication: Elektrikli araçlar için seri paralel bağlantı kombinasyonunu destekleyen yeni bir batarya paketi tasarımı
Abstract
Elektrikli araçların sayısı dünya genelinde her geçen gün artmaktadır. Geleneksel araçlarda kullanılan fosil yakıtlar yerini batarya içerisinde depolanan elektrik enerjisine bırakmaktadır. Elektrik enerjisi, batarya paketine şebeke tarafından sağlanmaktadır. Bu bağlamda elektrikli araç şarj istasyonları, enerji transferinin yapıldığı üniteler olarak karşımıza çıkmaktadır. Önceleri 200 V seviyelerinde olan batarya gerilimleri yerini günümüzde 400 V – 450 V seviyelerine bırakmıştır bu nedenle günümüzde kullanılan şarj istasyonları bu gerilim seviyesini desteklemektedir. Ancak yapılan geliştirme çalışmaları, bu gerilim seviyesinin daha az kayıp ve daha yüksek verim elde edebilmek için 800 v seviyesine kadar yükseltilebileceğini göstermektedir. Bu çalışmada, günümüzde standart olarak kurulan şarj istasyonlarının gelecekte yaygınlaşması ön görülen gerilim seviyelerindeki (400 V üstü) batarya paketine sahip araçlara da destek verebilmesi adına yeni bir batarya paketi topolojisi geliştirilecektir. Ön görülen sistemde araç üzerindeki batarya paketinin iki ayrı paket olarak tasarlanması düşünülmektedir. Araç kullanımda iken paketler seri bağlı olarak 800 V seviyesinde iken, araç şarj işlemi sırasında paketler paralel duruma geçerek 400 V seviyesinde şarj işlemi gerçekleştirilecektir. Böylece yeni nesil batarya paketine sahip araçlar daha düşük gerilim seviyesini destekleyen şarj istasyonları ile şarj edilebileceklerdir. Tez kapsamında ön görülen sistemin çalışma algoritması, elektrik ve elektronik topolojisi, uluslararası standart ve regülasyonlar kapsamında geliştirilecektir.
The number of electrical vehicles is increasing day by day around world. Fossil fuels used in traditional vehicles are replaced by electrical energy stored in the battery. However, this electrical energy is supplied to the battery pack by the network. İn this context, electric vehicle charging stations appear as units where energy transfer is made. Battery voltage, which used to be at 200 V, have been replaced by 400 V-450 V today. Therefore, the charging stations used today supports this voltage level. However, development studies show that this voltage level can rise to 800 V to achieve less loss and higher efficiency. In this study, a new battery pack topology will be developed so that charging stations established as standard today can also support vehicles with voltage-level battery packs that are projected to be commercialized in the future. In the projected system, it is thought that battery pack on the vehicle will be designed as two separate packages. While the packages are at 800 V Depending on the series while the vehicle is in use, the packages will be switched to parallel status during the vehicle charging process and the charging process will be carried out at the level of 400 V. Thus, vehicles with the next generation battery pack will be able to be charged with charging stations that supports a lower voltage level. The working algorithm of the system envisaged within the scope of the thesis, electrical and electronic topology, will be developed within the scope of international standards and regulations.
The number of electrical vehicles is increasing day by day around world. Fossil fuels used in traditional vehicles are replaced by electrical energy stored in the battery. However, this electrical energy is supplied to the battery pack by the network. İn this context, electric vehicle charging stations appear as units where energy transfer is made. Battery voltage, which used to be at 200 V, have been replaced by 400 V-450 V today. Therefore, the charging stations used today supports this voltage level. However, development studies show that this voltage level can rise to 800 V to achieve less loss and higher efficiency. In this study, a new battery pack topology will be developed so that charging stations established as standard today can also support vehicles with voltage-level battery packs that are projected to be commercialized in the future. In the projected system, it is thought that battery pack on the vehicle will be designed as two separate packages. While the packages are at 800 V Depending on the series while the vehicle is in use, the packages will be switched to parallel status during the vehicle charging process and the charging process will be carried out at the level of 400 V. Thus, vehicles with the next generation battery pack will be able to be charged with charging stations that supports a lower voltage level. The working algorithm of the system envisaged within the scope of the thesis, electrical and electronic topology, will be developed within the scope of international standards and regulations.