Şehir İçi Kullanımlar İçin Yüksek Verimli Elektrikli Araç Prototip Tasarımı ve Gerçekleştirilmesi

Abstract

Enerji tüketiminin en yoğun olduğu sahalardan birisi olan ulaşım sektöründe yoğun bir şekilde fosil yakıt tüketimi söz konusudur. Son yıllarda, sektördeki fosil yakıt bağımlılığının giderilmesi ve karbon emisyonlarının azaltılması noktasında elektrikli araçlar konusundaki gelişmeler önemli bir ivme kazanmıştır. Bu amaca yönelik olarak batarya beslemeli (tamamen elektrikli) veya hibrid araçlar kullanılmaktadır. Bu projede fosil yakıt tüketimi olmayan, enerji depolama birimi olarak batarya ve ultrakapasitörlerin kullanıldığı, fotovoltaik panel vasıtasıyla da yenilenebilir enerjiyi kullanılabilir hale getiren, bir elektrikli araç geliştirilmiştir. Çalışma, TÜBİTAK ve FWO tarafından yapılan ikili anlaşma kapsamında ana katılımcılar olarak Ghent Üniversitesi (Belçika) ve Pamukkale Üniversitesi (Türkiye) arasında sağlanan işbirliği ile gerçekleştirilmiştir. Projede, tamamen elektrikle çalışan şehir içi kullanıma yönelik bir araç prototipi tasarlanıp gerçekleştirilmiştir. İlk olarak aracın boyutlandırılması (toplam uzunluk, genişlik, yükseklik vb.), toplam ağırlığı, maksimum hızı, sınıfı (şehir ve banliyö), tekerlek sayısı ve gücüne ilişkin teknik bilgiler belirlenmiştir. Sonrasında belirlenen özelliklere göre şasi-gövde tasarım ve analizleri yapılmış, ihtiyaç duyulan güç ve tork değerlerine sahip uygun motorlar seçilmiştir. Seçilen motora ait ihtiyaç duyulan güç elektroniği evirici/çeviricileri, motor kontrol sistemleri ve elektronik diferansiyel uygulaması araç için belirlenen teknik özelliklere göre tasarlanmıştır. Aynı süreçte aracın istenilen menzile sahip olması için ihtiyaç duyulan batarya, ultrakapasitör ve fotovoltaik panel boyutlandırmaları gerçekleştirilmiştir. Bu noktadan hareketle dahili şarj sistemi, batarya yönetim sistemi, ultrakapasitör koruma ve deşarj üniteleri ve güneş paneli için güç elektroniği düzenekleri geliştirilmiştir. Son olarak; motor, güneş paneli, batarya sitemi ve ultrakapasitör ünitesi arasındaki yük akışını düzenleyen bir kontrol sistemi tasarlanmıştır. Projenin sonunda, tüm sistem Alatay-EV ismi verilen prototip araç üzerinde birleştirilmiş ve test edilmiştir. Alatay-EV, 2016 yılında 12. si düzenlenen TÜBİTAK Alternatif Enerjili Elektrikli Araç Yarışması’nda ‘Yerli Ürün Teşvik’ kategorisinde araçtaki altı yerli ürün bileşeninin beşinin yerli olması nedeniyle birincilik elde etmiştir.