Kıvanç, Ömer CihanAmor, Iheb Bel Hadj2026-02-152026-02-152025https://tez.yok.gov.tr/UlusalTezMerkezi/TezGoster?key=V-oEQd0LkkqRGCXNzJWCTf8wJItEQ6V47zhXqwDhcfX-k_KKRBpEPjEzQvo8Ilpjhttps://hdl.handle.net/20.500.14517/8851Elektrikli araçların (EV) şebekeye entegrasyonu, Araçtan-Şebekeye (Vehicle-toGrid, V2G) teknolojisi aracılığıyla enerji sistemleri için dönüştürücü bir fırsat sunmaktadır. Bu teknoloji, çift yönlü güç akışı sağlayarak şebeke istikrarını artırmakta, yenilenebilir enerji entegrasyonunu kolaylaştırmakta ve yardımcı hizmetler sunmaktadır. Ancak, V2G katılımı için gerekli ek şarj-deşarj döngüleri batarya bozulmasını hızlandırabilir ve bu durum batarya performansı ile ekonomik sürdürülebilirlik üzerinde uzun vadeli etkiler konusunda endişelere yol açmaktadır. Bu çalışma, V2G operasyonu altında lityum-iyon batarya bozulmasını geleneksel EV kullanımı ile karşılaştırmalı olarak kapsamlı bir şekilde analiz etmektedir. Araştırma, EV batarya sistemlerinin temel prensiplerini ortaya koyarak başlamaktadır. Bu bağlamda, döngü kaynaklı kapasite kaybı (cycling-induced capacity fade) ve takvimsel yaşlanma (calendar aging) gibi başlıca bozulma mekanizmaları ele alınmaktadır. Çalışma daha sonra V2G'nin operasyonel dinamiklerini incelemekte; şebeke etkileşim protokollerine, güç yönetim stratejilerine ve frekans düzenleme (frequency regulation), pik yük azaltma (peak shaving) gibi tipik hizmet uygulamalarına odaklanmaktadır. Bu amaçla, farklı V2G koşulları altında batarya davranışını modellemek için Matlab Simulink tabanlı bir simülasyon çerçevesi geliştirilmiştir. Bu model aracılığıyla, Sağlık Durumu (State of Health, SoH), kapasite korunumu ve empedans artışı gibi kritik bozulma ölçütleri değerlendirilmiştir. Simülasyon sonuçları, IEEE ve diğer önde gelen yayınlarda yer alan hakemli çalışmaların sistematik bir incelemesi ile desteklenmiş ve kuramsal modellerin gerçek dünya verileri ile doğrulanması sağlanmıştır. Elde edilen bulgular, V2G operasyonunun batarya yıpranmasına kısmen katkıda bulunduğunu, ancak bu etkinin optimize edilmiş döngü stratejileri, uyarlanabilir deşarj derinliği (Depth of Discharge, DoD) sınırları ve gelişmiş termal yönetim ile önemli ölçüde azaltılabileceğini göstermektedir. Çalışma, şebeke hizmetleri ile batarya ömrü arasındaki dengeyi gözeterek sürdürülebilir bir uygulama için V2G sistem tasarımına yönelik kanıta dayalı önerilerle sonuçlanmaktadır.The integration of electric vehicles (EVs) into the power grid through Vehicle-toGrid (V2G) technology presents a transformative opportunity for energy systems, enabling bidirectional power flow to enhance grid stability, facilitate renewable energy integration, and provide ancillary services. However, the additional charge-discharge cycles required for V2G participation may accelerate battery degradation, raising concerns about long-term impacts on battery performance and economic viability. This study conducts a comprehensive analysis of lithium-ion battery degradation under V2G operation compared to conventional EV usage. The research begins by establishing the foundational principles of EV battery systems, including key degradation mechanisms such as cycling-induced capacity fade, and calendar aging. It then examines the operational dynamics of V2G, focusing on grid interaction protocols, power management strategies, and typical service applications like frequency regulation and peak shaving. A Matlab Simulink-based simulation framework is developed to model battery behavior under varying V2G conditions, assessing critical degradation metrics such as State of Health (SoH), capacity retention, and impedance growth. The simulation results are supplemented by a systematic review of recent empirical studies, including peer-reviewed findings from IEEE and other leading publications, to validate theoretical models with real-world data. The findings indicate that while V2G operation contributes to incremental battery wear, its impact can be significantly mitigated through optimized cycling strategies, adaptive depth-of-discharge (DoD) limits, and advanced thermal management. The study concludes with evidence-based recommendations for V2G system design, balancing grid service benefits with battery longevity to ensure sustainable deployment.enElektrik ve Elektronik MühendisliğiEnerjiElectrical and Electronics EngineeringEnergyMaster Thesis