Matlab Simulink Üzerinden Tam Aktif ve Pasif Hibrit Enerji Depolama Sistemlerinin Karşılaştırmalı Çalışması

Abstract

Elektrikli araçların (EV'ler) artan popülaritesi, etkili ve güvenilir enerji depolama çözümleri gerektirmektedir. Bu tez, hem pasif hem de tam aktif yönetim stratejileri altında çalışan elektrikli araçlardaki hibrit enerji depolama sistemlerinin (HESS) performansını, özellikle güç dağıtımı ve verimliliğine vurgu yaparak analiz etmeyi amaçlamaktadır. Hibrit bir enerji depolama sistemi, performansı artırmak için tamamlayıcı özelliklerinden yararlanan pillerin ve süper kapasitörlerin bir kombinasyonunu içerir. MATLAB simülasyonları aracılığıyla hem pasif hem de tam aktif HESS topolojileri modellendi ve analiz edildi. Sonuçlar, tam aktif HESS'in pasif HESS'e kıyasla yükte %41 daha fazla güç dağıtımı sergilediğini, ayrıca FA-HESS'in verimlilikte %2 oranında marjinal bir artış gösterdiğini göstermektedir. Çalışma, EV'ler için HESS'te güç kayıpları ve verimlilik arasındaki denge hakkında önemli bilgiler veriyor. Pasif veya Tam Aktif sistemlerin seçimi her bir özel kullanımın ihtiyaçlarına bağlı olmalıdır. Tam aktif, aşırı kayıpları önlemek ve daha iyi performans için gelişmiş malzeme ve konfigürasyonları keşfetmeye daha derinlemesine bakmak için daha da optimize edilebilir. Bu çalışma, elektrikli araçlara yönelik enerji depolama sistemlerinin devam eden geliştirilmesine ve optimizasyonuna katkıda bulunarak bunların uygulanabilirliğini ve benimsenmesini artırmayı amaçlamaktadır

The growing popularity of electric vehicles (EV's) demands effective and dependable energy storage solutions. This thesis seeks to analyses the performance of hybrid energy storage systems (HESS) in electric vehicles that operate under both passive and full-active management strategies, with a particular emphasis on their power dissipation and efficiency. A hybrid energy storage system incorporates a combination of batteries and supercapacitors, which benefit from their complementary features to improve the performance. Through MATLAB simulations, both passive and full-active HESS topologies were modeled and analyzed. The results indicate that the full-active HESS exhibits 41% more power dissipation to the load as compared to the passive HESS, additionally, FA-HESS shows a marginal increase in efficiency by 2%. The study gives important insights on the balance between power losses and efficiency in HESS for EVs. Choosing Passive or Full-Active systems should depend on needs of each specific use. Full-active HESS can be optimized further to avoid excessive losses and a deeper look into exploring advanced materials and configurations for improved performance. This study contributes to the ongoing development and optimization of energy storage system