Küresel ısınma sorunu ile baş etmek amacıyla dünya üzerinde yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelim ve elektrikli araç kullanımı her geçen gün artmaktadır. Batarya teknolojileri hem yenilenebilir enerji sistemleri için hem de elektrikli araç teknolojileri için önemli bir rol oynamaktadır. Yenilenebilir enerji sistemlerinde üretimin yüksek olduğu zaman dilimlerinde bataryalarda depolanan enerji, ihtiyacın üretimden fazla olduğu zamanlarda tekrar kullanılmaktadır. Aynı şekilde elektrikli araçların bataryaları da üretimin fazla olduğu zamanlarda şarj edilerek şebekenin ihtiyaç duyduğu zamanlarda kullanılmak üzere çalışmalar yapılmaktadır. Bu durum bataryaların bağlı olduğu şarj ünitelerinin iki yönlü çalışması ile mümkün olmaktadır. Şarj üniteleri şebekenin uygun olduğu zaman dilimlerinde bataryaların şarj işlemini yaparken, şebekenin ihtiyaç duyduğu zaman dilimlerinde ise bataryadan şebekeye enerji aktarımı yapmaktadır. Bu çalışmada iki yönlü enerji aktarımı yapabilen interleaved DA-DA batarya şarj ünitesi simülasyonu gerçekleştirilmiştir. Devrede şebeke tarafında 225V DC, batarya tarafında ise 360V DC gerilim alınarak çalışmalar 3kW gücünde bir sistem için gerçekleştirilmiş ve devre elemanları buna göre boyutlandırılmıştır. Devre, yükseltici modda çalışırken batarya şarjı görevi görmekte; düşürücü modda çalışırken ise bataryadan şebekeyi besleme yönünde görev yapmaktadır. Anahtarların kontrolünde, basit olması sebebiyle Single Phase Shift (SPS) kontrol sistemi benimsenmiştir. Transformatördeki kaçak endüktanstan meydana gelebilecek kayıpları önlemek ve ekipman sayısını minimumda tutmak amacıyla ve basit bir mimariye sahip oldukları için izolesiz bir dönüştürücü tercih edilmiştir. Anahtarlardaki akım, gerilim stresleri, pasif devre ekipmanlarının boyutları ve giriş çıkış akım dalgalanmaları MATLAB/Simulünk benzetim programı kullanılarak geleneksel yapıdaki dönüştürücü devre ile karşılaştırılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Batarya şarjı, DA-DA dönüştürücü, çift yönlü dönüştürücü
|
