TR
EN
ELEKTRİKLİ ARAÇLARDAN ŞEBEKEYE ENERJİ VERME (V2G) SİSTEMLERİNDE PACKED-U CELL İNVERTER TASARIMI
Öz
Otomotiv sektörü, fosil yakıt rezervlerinin azalmaya başlamasıyla birlikte içten yanmalı motorlar yerine elektrik motorlu araçlara yönelmiştir. Elektrikli araçların (EA) yaygınlaşması, şebekeden çekilen elektrik enerjisinde artışa neden olmuştur. Bu nedenle, EA bataryalarında depolanan enerjinin ihtiyaç durumunda tekrar elektrik şebekesine aktarılması amacıyla, çift yönlü enerji akışını destekleyen inverter sistemleri önemli hale gelmiştir. Bu çalışmada, elektrikli araçlardan şebekeye enerji aktarımını sağlayan (Vehicle-to-Grid, V2G) bir sistem tasarlanmış; bu amaçla Packed-U Cell (PUC) topolojisine sahip, batarya ile bütünleşik bir inverter geliştirilmiştir. 400V doğru akım (DA) gerilim değerine sahip EA bataryalarının, 230V_rms alternatif akım (AA) şebeke gerilim seviyesine dönüştürülmesini sağlayacak şekilde yapılandırılmıştır. Şebeke geriliminin elde edilebilmesi için batarya ile PUC inverter devresi arasında DA-DA düşürücü (Buck) dönüştürücü devresi kullanılmış olup inverter aşamasında ise PUC topolojisi uygulanmıştır. Devrede, yüksek frekansta anahtarlama yapabilen MOSFET transistörler kullanılmış; PI (Oransal-İntegral) kontrol algoritması ve PWM (Sinyal Genişlik Modülasyonu) yöntemiyle kontrol sağlanmıştır. Tasarlanan sistem Matlab/Simulink ortamında modellenmiş ve çeşitli yük koşullarında performans analizleri gerçekleştirilmiştir. Simülasyon sonuçları, PUC topolojisine sahip inverterin V2G uygulamaları için uygun, verimli ve şebekeye entegre edilebilir bir alternatif olduğunu göstermektedir.
Anahtar Kelimeler
References
- Ansari, M. K., Azeem, A., Sarwar, A., Tariq, M., & Hussan, M. R. (2020). Control techniques of packed U-cell multilevel inverter: A comprehensive review. In A. Pandian, K. Ntalianis, & R. Palanisamy (Eds.), Intelligent Computing, Information and Control Systems (Vol. 1039, pp. 589–598). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-30465-2_49SpringerLink
- Abarzadeh, M., Vahedi, H., & Al-Haddad, K. (2019). Fast sensor-less voltage balancing and capacitor size reduction in PUC5 converter using novel modulation method. IEEE Transactions on Industrial Informatics, 15(8), 4394–4406. https://doi.org/10.1109/TII.2019.2893739
- Aström, K. J., Hägglund, T., & Astrom, K. J. (2006). Advanced PID control (Vol. 461). Research Triangle Park: ISA-The Instrumentation, Systems, and Automation Society
- Babaie, M., Sebaaly, F., Sharifzadeh, M., Kanaan, H. Y. & Al-Haddad, K. (2019). Design of an Artificial Neural Network Control Based on Levenberg-Marquart Algorithm for Grid-Connected Packed U-Cell Inverter. 2019 IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT), Melbourne, VIC, Australia, 2019, pp. 1202-1207, https://doi.org/10.1109/ICIT.2019.8755098
- Chan, C. C. (2013). The Rise & Fall of Electric Vehicles in 1828–1930: Lessons Learned [Scanning Our Past]. In Proceedings of the IEEE, vol. 101, no. 1, pp. 206-212, Jan. 2013, https://doi.org/10.1109/JPROC.2012.2228370
- Çetin, M. S., Karakaya, B., & Gençoğlu, M. (2021). Elektrikli Araçlar İçin Lityum İyon Bataryaların Modellenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 33(2), 755-763. https://doi.org/10.35234/fumbd.953296
- Kılıç, E. (2022). Asenkron Motor Sürücülerinde Pekiştirmeli Öğrenme Tabanlı PI Hız Denetleyici Optimizasyonu. International Symposium on Advanced Engineering Technologies (ISADET)
- Keçecioğlu, Ö., Kılıç, E. & Gani, A., Şekkeli, M. (2019). Yükselten DA-DA Dönüştürücünün LQR Denetleyici Kullanılarak Optimal Denetimi. Osmaniye Korkut Ata Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 2(1), 83-88.
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Electrical Circuits and Systems
Journal Section
Research Article
Publication Date
September 3, 2025
Submission Date
July 8, 2025
Acceptance Date
August 21, 2025
Published in Issue
Year 1970 Volume: 28 Number: 3