Bir yarış aracının güç aktarma sisteminin modellenmesi ve optimizasyonu


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÖKHAN KONUK

Danışman: Orkun Özener

Özet:

Modern elektrikli araçlarda güç aktarma organları yüksek gerilimli batarya, elektrik motoru, dişli sistemi ve tekerlerden oluşmaktadır. Gelişmiş bilgisayar destekli sayısal çözüm metotları ile aracın performans ve enerji tüketim değerleri hesaplanabilmektedir. Matlab/Simulink yazılımı bu hesaplamaların hassas bir şekilde yapılmasına imkân sağlamaktadır. Performans ve enerji hesaplamaları için farklı yöntemler kullanılmaktadır. Bunlar Geri yönlü hesaplama ve ileri yönlü hesaplama teknikleridir. Geri yönlü hesaplama tekniği motorun torkunu aracın hızı profili göz önüne alınarak hesaplamaktadır. İleri yönlü hesaplama tekniği ise aracın gerçek hızını motor torkunu göz önüne alarak hesaplamaktadır. İleri yönlü hesaplama tekniğinde bir sürücü modeline ihtiyaç vardır. Sürücü modelinin oluşturulması ekstra modelleme yükü getirmektedir. Bu tez çalışmasında ileri yönlü modelleme kullanılmıştır ve sürücü modeli tarafından gaz pedalı ve fren pedalı yüzdesi hesaplanmıştır. Buna ek olarak e-VCU fonksiyonları modellenmiştir. Bu çalışmada elektrikli Formula Student aracının yarışın Dayanıklılık ve Hızlanma etaplarında en yüksek puanı alacak şekilde güç aktarma organlarının en ideal çözümünün bulunması hedeflenmiştir. İki farklı yüksek güçlü lityum-ion batarya hücresi ile toplam üç batarya paketi, iki farklı aerodinamik gövde kiti opsiyonu ve 3.49-4.59 arasındaki diferansiyel oranları 0.1 hassasiyetle bütün konfigürasyonları oluşturulmuştur.Eniyileme çalışması sonucunda açık bir şekilde A123-ANR26650-B batarya hücresinden oluşan batarya ile oluşturulan sistemin 2% daha yüksek puan aldığı görülmüştür. Ancak Samsung-INR21700-30T hücrenin 29% daha ucuz olduğu göz önüne alındığında Samsung-INR21700-30T hücre daha avantajlı gözükmektedir.