Fosil yakıtlı araçların neden olduğu karbon emisyonu nedeniyle insan ve çevre sağlığı ciddi tehditlerle karşı karşıyadır. Elektrikli araçlar ise, sıfır karbon emisyonları, düşük gürültüleri, yüksek performans ve verimlilikleri nedeniyle dünya çapında büyük ilgi görmektedir. Gelişen teknoloji ile birlikte, araca entegre edilmiş elektronik bileşenlerin sayısının da artmasıyla otomobil uygulamaları için uygun güç sistemlerinin tasarımını zorunlu hale getirmektedir. GPS sistemleri, araç içi bilgi-eğlence sistemi, sesli uyarı sistemleri, sürücü destek sistemleri ve daha fazlası sürüşü ve kullanıcı deneyimini iyileştirmek için çok çeşitli özellikler sunuyor. Bu özellikler kullanıcılar için yararlı olsa da daha fazla güç gereksinimi, daha fazla gürültü ve daha yüksek çalışma sıcaklıkları gibi dezavantajlara sahiptirler. Bununla birlikte bu sistemler için birden çok gerilim seviyesine ihtiyaç duyulmaktadır ve gereksinimi karşılamak için güç elektroniği devrelerine ihtiyaç duyulmaktadır. Tüm bunlar göz önünde bulundurulduğunda bu çalışmada elektrikli araç uygulamalarında kullanılmak üzere yüksek verimliliğe ve yüksek gerilim dönüştürme oranına sahip çift yönlü anahtarlamalı kapasitör tabanlı DC-DC dönüştürücü tasarımı yapılmıştır. Sürekli akım modunda çalışabilen daha dalgasız giriş akımları dönüştürücülerin en büyük avantajları arasında yer almaktadır. Özellikle batarya uygulamalarına yönelik, sistemin daha uzun ömürlü ve güvenilir olması açısından, bataryadan alınan akımın sürekli ve dalgasız olması aşırı ısınma ve diğer olası sorunlara karşı önem arz etmektedir. Önerilen dönüştürücü yüksek güç aktarımı uygulamalarında ve basit kontrol modelleme yöntemleriyle çalışabilmekte ve kabul edilebilir seviyede verim sağlamaktadır. Tasarlanan dönüştürücünün performansı değişen yük koşulları altında Matlab/SIMULINK ortamında simüle edilerek kanıtlanmıştır. ORCID NO: 0000-0003-2234-3453
Anahtar Kelimeler: DC-DC dönüştürücüler, Elektrikli araçlar, Anahtarlamalı kapasitör, Boost dönüştürücü.
|
