Elektrikli bir otobüsün farklı sürüş çevrimlerindeki rejeneratif frenleme enerjisinin değişiminin incelenmesi

Abstract

Elektrikli araçlar, çevre dostu sıfır emisyon bir ulaşım çözümü sunarak fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltmakta ve karbon ayak izini önemli ölçüde düşürmektedir. Bu bağlamda, rejeneratif frenleme sistemleri, elektrik motorunu, aracın kinetik enerjisini geri kazanmak ve bataryayı şarj etmek amacıyla kullanarak araçlar için önemli bir enerji tasarrufu sağlamaktadır. Bu çalışmada, toplu taşımada etkili olacak elektrikli otobüslerin rejeneratif frenleme sistemlerinin farklı yol ve trafik koşullarında nasıl bir performans sergilediği detaylı bir şekilde incelenmektedir. Çalışmanın başlıca hedefi, farklı hız, eğim, yol durumu ve trafik yoğunluğu gibi parametrelerin rejeneratif frenleme verimliliği üzerindeki etkilerini kapsamlı bir şekilde analiz ederek sunmaktır. Araştırmanın sonunda, kullanılan sürüş çevrimleri İstanbul'un karakteristik yol ve trafik şartlarına benzetilecektir. Böylece elde edilen sonuçlar İstanbul bağlamında yorumlanacak olup, elektrikli otobüslerin bu şehirde hangi yol koşullarında daha verimli çalışabileceğine dair öngörüler sunulacaktır. Kullanılan metodoloji, MATLAB/ Simulink ortamında yapılan kapsamlı simülasyonlara dayanmaktadır. Bu simülasyonlar sayesinde, gerçek dünyadaki farklı sürüş senaryoları sanal koşullarda ayrıntılı bir şekilde modellenerek araca uygulanmıştır. Bulgulara göre, şehir içi sürüşlerde ve sıkışık trafik koşullarında rejeneratif frenlemenin enerji verimliliğini artırmada oldukça etkili olduğunu göstermektedir. Çalışmanın sonunda, İstanbul’daki şehir içi toplu taşıma sistemlerinin sürdürülebilirliğini artırmayı hedefleyen enerji yönetimi stratejilerinin geliştirilmesine yönelik önemli ipuçları sunulmaktadır. Sonuç olarak, bu araştırma, elektrikli otobüslerin İstanbul gibi büyük metropollerde çevresel sürdürülebilirliği ve enerji verimliliği açısından sunduğu potansiyeli daha da güçlendirmekte ve gelecekteki tasarım ve uygulamaların şekillendirilmesine büyük ölçüde katkı sağlamaktadır.

Electric buses offer an environmentally friendly zero-emission transportation solution, significantly reducing dependence on fossil fuels and decreasing the carbon footprint. In this context, regenerative braking systems provide substantial energy savings for vehicles by utilizing the electric motor to recover the vehicle's kinetic energy and recharge the battery. This study thoroughly examines how regenerative braking systems of electric buses, which will be effective in public transportation, perform under different road and traffic conditions. The primary objective of the study is to comprehensively analyze and present the effects of various parameters such as speed, gradient, road conditions, and traffic density on the efficiency of regenerative braking. At the end of the research, the driving cycles used will be likened to the characteristic road and traffic conditions of Istanbul. Thus, the results obtained will be interpreted in the context of Istanbul, providing insights into which road conditions electric buses can operate more efficiently in this city. The methodology employed is based on extensive simulations conducted in the MATLAB/ Simulink environment. These simulations allow for detailed modeling of different real-world driving scenarios in virtual conditions and their application to the vehicle. The findings indicate that regenerative braking is highly effective in enhancing energy efficiency during urban driving and congested traffic conditions. At the conclusion of the study, significant insights are provided for the development of energy management strategies aimed at increasing the sustainability of urban public transportation systems in Istanbul. In conclusion, this research significantly strengthens the potential of electric buses in terms of environmental sustainability and energy efficiency in large metropolises like Istanbul and contributes greatly to shaping future designs and applications.