ELEKTRİKLİ ARAÇLARDAN ŞEBEKEYE ENERJİ VERME (V2G) SİSTEMLERİNDE PACKED-U CELL İNVERTER TASARIMI

Türkçe

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.