ELEKTRİKLİ ARAÇ ŞARJ YÖNTEMLERİ



Benzer belgeler
Enerji Teknolojilerini Bizimle Takip Edin e-mobility Nanogen Teknoloji & UTES Endüstriyel ve RWE İşbirliği ile Türkiyede

ELEKTRİKLİ TAŞITLAR. Şarj İstasyonları

Erkut KIRMIZIOĞLU Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı

ENC50-8 MAGNET- KONTROL SİSTEMİ TEKNİK PLAN

ELEKTRİKLİ ARAÇ ŞARJ İSTASYONLARI VE İSTASYON AĞ ÇÖZÜMLERİ

AKILLI ŞEBEKELER Smart Grids. Mehmet TÜMAY Taner TOPAL

DUAL FUEL SYSTEM. «Dizel araçlar için CNG Çift Yakıt Sistemleri»

YERLİ OTOMOBİL PROJESİNDE SON NOKTA: ELEKTRİKLİ OTOMOBİL

OG VE AG GENİŞBANT POWER LINE HABERLEŞME

e-mobility (elektrikli ulaşım)

Mikroşebekeler ve Uygulamaları

OG VE AG GENİŞBANT POWER LINE HABERLEŞME

SafeLine SL1. SafeLine SL1, EN81-28 ve EN81-70 koşullarını tam olarak karşılar.

Genişletme modülleri EM-TRF-USV. EASYLAB'in 230 V şebekeye bağlantısı ve kesintisiz güç kaynağı için K /2012 DE/tr

Modüler Hibrid Enerji İstasyonu- MOHES

Doç. Dr. Mehmet Azmi AKTACİR HARRAN ÜNİVERSİTESİ GAP-YENEV MERKEZİ OSMANBEY KAMPÜSÜ ŞANLIURFA. Yenilenebilir Enerji Kaynakları

Elektrikli Araç ve Şarj İstasyonlarının Türkiye'deki Güncel Durumu

ELEKTRİKLİ ARAÇ VE ŞARJ İSTASYONLARININ TÜRKİYE DEKİ GÜNCEL DURUMU

1.GÜÇ HATLARINDA HABERLEŞME NEDİR?

Elektrikli Araçlar İçin Şarj İstasyonları. Geliştirilmiş Ödeme Sistemleri ve Şarj Teknolojileri

KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ

FL-1 Led Acil Aydınlatma Kitleri (3-80V DC Led sistemleri için)

DEMİRYOLU HİBRİD ÇEKİŞLİ BATARYA SİSTEMİ

DCS DCS ENDÜSTRİYEL KONTROL SİSTEMLERİ & YAZILIM

Toruk Grup Elektrikli Araba Projesi Proje Sunumu

Elektrikli Araç Şarj İstasyonlarının Güç Kalitesi Üzerine Etkileri Impact of Charging Stations for Electric Vehicles on Power Quality

OFF-GRID veya STAND-ALONE INVERTER NEDİR?

1/6 PR _S-DP4 PROSENSE S-DP4 GELİŞMİŞ GAZ KONTROL PANELİ ÖZELLİKLER KULLANIM ALANLARI PR _S-DP4

Akıllı Şebekelerde Enerji Depolama Çözümleri

ELEKTRİKLİ ARAÇLARIN VE YAKIT ETKİNLİK POLİTİKALARININ PETROL FİYATLARINA ETKİSİ

Elektrikli Araçlar. Meltem Civlez & Zeynep Kasımay. Genele Açık

ELEKTRİK ELEKTRONİK SANAYİ VE TİCARET LİMİTED ŞİRKETİ

Otomotiv Teknoloji Platformu

MICROPLUS OTOMATİK ŞARJ REDRESÖRÜ. Kullanım Kılavuzu MKP REDRESÖR

İNVERTER ENTEGRELİ MOTORLAR

Ferhat ÇIRA. Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü Dicle Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Özet. 2. Fotovoltaik Sistemler

AKILLI KİLİTLEME ÇÖZÜMÜ

GS3055-I GSM/GPRS Universal Kablosuz Alarm Komünikatör. BORMET

İ klim değişikliği probleminin giderek ciddi olarak ele alınmaya OTAM AYLIK BÜLTEN İÇİNDEKİLER. Elektrikli Taşıtlarda CO 2 nin Geleceği

BİYO ENERJİ İLE ÇALIŞAN İKLİMLENDİRME VE ELEKTRİK ÜRETİM SANTRALİ. Çevre dostu teknolojiler

TESCOM UPS TEST TÜM ELEKTRONİK SANAYİ VE TİCARET A.Ş

Onur ELMA TÜRKIYE DE AKILLI ŞEBEKELER ALT YAPISINA UYGUN AKILLI EV LABORATUVARI. Yıldız Teknik Üniversitesi Elektrik Mühendisliği

Havadan Suya Isı Pompası

Yenilenebilir olmayan enerji kaynakları (Birincil yahut Fosil) :

YENİLENEBİLİR ENERJİ EĞİTİM SETİ TEMEL SEVİYE TEKNİK ÖZELLİKLER

Enerji Verimliliği i ve Batarya Teknolojileri

YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI RÜZGAR ENERJİSİ SİSTEMLERİ Eğitim Merkezi Projesi

Online teknik sayfa. PowerCEMS50 KULLANICIYA ÖZEL TASARIMLI ANALIZ SISTEMLERI

DATABOOK. Energy Storage Capacitors. Signal Elektronik Ltd (EDLC) Electric Double Layer Capacitors Supercapacitors Ultracapacitors

T.C. ÇEVRE VE ŞEHİRCİLİK BAKANLIĞI ÇEVRE YÖNETİMİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ YER SEVİYESİ OZON KİRLİLİĞİ BİLGİ NOTU

Elektrikli Araçlar İçin Enerji Depolama Çözümleri

Smart-UPS On-Line SRC

FL-1 Acil Aydınlatma Kitleri (4 Pinli Floresanlar için)

KULLANMA KILAVUZU BOXER SERİSİ KVA

Sera Gazlarının İzlenmesi ve Emisyon Ticareti. Politika ve Strateji Geliştirme. Ozon Tabakasının Korunması. İklim Değişikliği Uyum

Düzeltme. MOVIDRIVE MDX61B Kontrol Kartı MOVI-PLC DHP11B. Baskı 09/ / TR

YENİLENEBİLİR ENERJİ SİSTEMLERİ DENEYİ

UPSLIFT ASANSÖR KURTARMA GÜÇ MODÜLÜ KULLANIM KILAVUZU

TRIGON TEKNOLOJİ OTOMASYON SĐSTEMLERĐ POMPA, TANK, ARAÇ, MÜŞTERİ, PERSONEL

ENERJİ VERİMLİLİĞİ BUĞRA DOĞUKAN CANPOLAT

YAKIT PİLLERİ. Cihat DEMİREL

ABB Tek Fazlı Dizi İnverterler

Kaynak: İstanbul Enerji

SERA GAZI EMİSYONU HAKAN KARAGÖZ

GÜNE ENERJ PV Sistemleri: PV uygulamaları

Projeleriniz için parlak çözümler... Aydınlatma Kuleleri

TOU-S02 Akıllı Pompa Kontrol Ünitesi

Dual Fuel System Nedir?

KULLANIM KILAVUZU NFH-0115 VIP KONTROL SİSTEMLERİ HABERLEŞME ÜNİTESİ

EKO MOD ve ENERJİ TASARRUFU. EKO-MOD; Minimum enerji harcayarak, belirlenen gerilim toleransları arasında şebekenin

Yumuşak Yolvericiler. Kalkış için kontrollü yol verme fonksiyonları. Duruş için özellikle pompa uygulamalarına yönelik yumuşak duruş fonksiyonları

Antak Enerji KW lık yani 40MW/ Yıl Üretim kapasitesine sahiptir.

SODEXO FUEL PASS İLE AKARYAKIT HARCAMALARINIZI KONTROL ALTINA ALMAK SİZİN ELİNİZDE YAŞAM KALİTESİ HİZMETLERİ

KOLAY & HER AÇIDAN VERİMLİ

2001 yılında Marakeş te gerçekleştirilen 7.Taraflar Konferansında (COP.7),

ELEKTRİKLİ KOMPRESÖR KILAVUZU

KISA BİLGİLER. Modüler LED hibrit treyler lambası 2VP / 2VP ÜRÜN ÖZELLİKLERİ

ENERJİ VERİMLİLİĞİ (EnVer) & KANUNU

YENİLENEBİLİR ENERJİ EĞİTİM SETİ

Lachenmeier Stretch Hood T1. Küçük ve güçlü

ABB FV + Depolama REACT 2

Airbox. Klimalar için elektrik tasarruf cihazı

Projeleriniz için parlak çözümler... Aydınlatma Kuleleri

Before the light. AKILLI ŞEHiR AYDINLATMA SiSTEMi

Enerji Verimliliğinde Akıllı Şebekelerin Rolü ULUSLARARASI İSTANBUL AKILLI ŞEBEKELER KONGRE VE SERGİSİ

V-Serisi. Tazeliği korur. Sisteme uzaktan erişim imkânı. Artırılmış soğutma kapasitesi. Her araç tipine uygun model seçenekleri

El Kitabı. MOVIDRIVE MDX60B/61B Güvenli Ayırma Uygulamalar. Baskı 01/2005 FA / TR

ISTKA TR10/14/YEN/0088 Yenilikçi ve Sürdürülebilir Elektrikli ve Hibrid Araç Teknolojileri Geliştirme ve Kümelenme Merkezi (E-HIKE) Ağustos 2015

ŞÖNT - ENDÜKTİF YÜK REAKTÖRLERİ

GÜNEŞ PİLLERİ (FOTOVOLTAİK PİLLER) II. BÖLÜM

KÜRESEL ÖLÇEKTE YENİDEN ŞEKİLLENEN ÜRETİM. 11.SANAYİ KONGRESİ ve INOVASYON SERGİSİ

İKLİM DOSTU ŞİRKET MÜMKÜN MÜ?

Şule KUŞDOĞAN KOCAELİ ÜNİVERSİTESİ. Mühendislik Fakültesi Elektrik Mühendisliği Bölümü Umuttepe Yerleşkesi

ASKAYNAK PLASMA 105-ULTRA

GENI US. Genious Solar Tracker Stirling Jeneratör. Solar Tracker Kombine Isı & Güç Stirling Çözümleri

DHR - ISI GERİ KAZANIM CİHAZLARI

Online teknik sayfa. FLOWSIC150 Carflow HACIMSEL DEBI ÖLÇÜM CIHAZLARI

RELIABLE SOLUTIONS in POWER ELECTRONICS. Power Management Instruments RDAT SERİSİ DC AKÜ ŞARJ / REDRESÖR SİSTEMLERİ PMI / GESS GRUP ŞİRKETLERİ SUD

Akıllı Ulaşım Sistemlerinin Sunduğu Enerji Verimliliği Avantajlarının Değerlendirilmesi

Tüm ölçüm verileri herhangi bir cihazla her zaman kullanılabilir. Veri kayıt sistemi testo Saveris 2. Analysis & Reports. Graphical presentation

Transkript:

ELEKTRİKLİ ARAÇ ŞARJ YÖNTEMLERİ Vehbi Yazıcı 1, Engin Özdemir 2, 1 Kocaeli Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Otomotiv Mühendisliği Bölümü, 41380, Umuttepe, Kocaeli 2 Kocaeli Üniversitesi, Teknoloji Fakültesi, Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü, 41380, Umuttepe, Kocaeli Eposta: vehbi_yazici@yahoo.com, eozdemir@kocaeli.edu.tr ÖZET Günümüzde gelişen otomobil teknolojisi ve kabul edilen Avrupa Birliği normları çerçevesinde Elektrikli Araçların (EA) sayıları her geçen gün artmaktadır. Ancak bu artış ile birlikte EA lardaki menzil sorunları şarj yöntemlerini önemli bir konuma taşımaktadır. EA ların uzun şarj süreleri üreticileri farklı şarj yöntemleri geliştirmeye zorlamaktadır. Bu çalışmada EA ları şarj etmek için tasarlanmış yöntemler incelenmektedir. Şarj yöntemleri incelenirken uygulama türlerine ve şarj değerlerine dikkat edilmiştir. Elde edilen sonuçlar beş ana başlıkta toplanmıştır. Bu yöntemler; Batarya değiştirme (QuickDrop), Ev Tipi (On-Board), Normal (Off- Board), Hızlı (Off-Board) ve suz (Wireless) Şarj. Bu yöntemlere bağlı olarak üç şarj seviyesi bulunmaktadır; 1 (Level 1), 2 (Level 2), (Level 3). Anahtar Kelimeler: Elektrikli Araçlar, şarj yöntemleri, batarya değiştirme, ev tipi şarj, normal şarj, hızlı şarj, kablosuz şarj. 1. Giriş Küresel ısınma sebebiyle çeşitli coğrafyalarda doğal felaketler meydana gelmektedir. Küresel ısınmaya atmosfere salınan sera gazları sebep olmaktadır. Bu nedenle uluslararası düzeyde çalışmalar ve anlaşmalar yapılmaktadır. Bu çalışmalarda emisyon değerlerinin azaltılması hedeflenmektedir. Söz konusu çalışmalar, Dünya İklim Konferansları ile başlamış, ülkemizin de dâhil olduğu Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi, Kyoto Protokolü ve son olarak Kopenhag Uzlaşması kapsamındaki sorumluluklar çerçevesinde devam etmektedir [4]. Dünya petrol tüketiminin yaklaşık %60 ı ulaştırma sektöründe kullanılmaktadır. Buna bağlı olarak dünya CO2 salınımının %25,5 i ulaşım sektöründeki petrol kullanımından kaynaklanmaktadır. Ulaştırma sektörünün içinde karayolu taşımacılığı ise tüm CO2 salınımının %16 sını tek başına üretmektedir [5]. Petrol rezervleri ise hızla tükenmekte ve fiyatları her geçen gün artmaktadır. Bu aşamada yenilenebilir enerji hem ülkeler açısından iyi bir alternatif hem de dünyamız açısından çok daha temiz enerji tüketimi anlamına gelmektedir. Bu sebeple EA ların kullanımının artması zorunluluk haline gelmektedir. EA ların gelişimi 1800 yıllara dayanmaktadır [1]. Ancak bataryaların enerji yoğunluğu düşük olduğu için yaygınlaşamamıştır. Batarya teknolojisinde gerçekleşen gelişmeler sayesinde EA kullanılabilir hale gelmeye başlamıştır. EA lar termik motorlu araçlara göre daha avantajlı araçlardır. Bir elektrik makinesi tüm devirlerde kesintisiz yüksek güç üretebilir, frenleme ya da boşta çalışma sırasında gücü geri kazanabilir ve duruşlarda enerji tüketmez. Enerji kaynağı olarak sadece bataryanın bulunduğu EA lar, günümüz batarya teknolojisi ile kısıtlı (150-320km) menzillere sahip oldukları için özellikle şehir içi kullanım için uygundur [5]. Bu durumda daha uzun menzile sahip Plug-in Hibrid Elektrikli Araçların (PHEA) geliştirilmesi gündeme gelmiştir. PHEA lar elektrik makinesinin avantajlarını ve fosil yakıtlarının sağladığı enerji yoğunluğunu kullanmaktadır. Böylece şehir içinde daha düşük yakıt tüketimi ve şehir dışında daha fazla menzile sahip olabilmektedir. Ancak PHEA larda her iki motorunda bulunması sebebiyle araçlar daha karmaşık bir yapıdadır ve daha maliyetlidirler. Bu nedenle menzili artırılmış bir EA çok daha avantajlıdır. Oluşturulacak şarj alt yapısı, otomobil tüketicilerinin şarj bitmesi ve yolda kalma kaygılarını azaltarak bu teknolojiye yönelmelerini sağlayacak ve EA lar hızlı bir şekilde yaygınlaşacaktır. Hibrid ve EA alt sistemlerine bakıldığında, bazı ilave teknolojik kazanımların elde edilmesi ve mevcutların da iyileştirilmesi gerekmektedir. Bu konular arasında: araçlar için batarya, ultrakapasitör gibi elektrik enerji depolama sistemleri, elektrikle tahrik için elektrik makineleri ve sürücüleri, araç içerisinde bulunan farklı sistemlerin birbirleri ile haberleşmelerini ve kontrolünü sağlayan elektronik kontrol üniteleri (EA kontrol ünitesi, batarya kontrol ünitesi vb), araç içi ve şebekeden şarj için güç elektroniği sistemleri, elektrikli tahrik konseptleri ve elektrik tahrikli yardımcı sistemlerdir [4]. Bununla birlikte, şarj noktaları kullanıcıların kolay ulaşabilecekleri ve kısa zamanda şarj işlemini gerçekleştirebilecekleri bir duruma getirilmelidir. 2. Elektrikli Araç Şarj Yöntemleri EA şarj cihazı elektrik şebekesinden aldığı enerjiyi EA nın veya PHEA nın ihtiyacı olan forma dönüştürerek bataryaya güvenli olarak uygulanmasını sağlar. Araç şarj cihazına bağlandıktan sonra gerekli 288

kontrol yapıldıktan sonra şarj işlemi başlar. Şarj işlemi sırasında bataryaya akım uygulanarak elektrokimyasal dönüşümün gerçekleşmesi sağlanır. Tablo 1. Soket tipleri Tip 1 (J1772) Tip 2 (Mennekes) Tip 3 (Scame) Tip 4 (CHAdeMO) Faz Tek Faz Tek/Üç Faz Üç Faz DC Akım 32 A 70 A/63 A 32 A 400 A Voltaj 250 V 500 V 500 V 1000 V Pin Sayısı 5 7 5/7 10 Soket EA ların büyük bir kısmı evin garajında gece boyunca 1 de bir prize takılarak şarj edilebilir [3]. 1 şarj, yavaş şarj olarak da bilinmektedir ve bir fazlı sistemler enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır. Bu şarj tipinde şarj elemanları araca monte halde bulunmaktadır. 1 şarj istasyonları, şarj etme işleminde herhangi bir güç dönüştürücüsüne sahip değildir. Sadece, araç ile şebeke arasındaki haberleşmeyi sağlamaktadır ve ücretlendirme işlemini yerine getirmektedir [5]. 2 şarj genellikle özel ve kamu kuruluşları için EV bataryasını şarj etmek için birincil yöntem olarak tanımlanır ve 240V-400V priz gerektirir. 2 Şarj yeterli güç sağlar ve çoğu ortamda uygulanabilir. Örneğin otoparklar, alış-veriş merkezleri, dinlenme tesisleri, tiyatro-sinema, restoranlar vb. yerlerde kullanılması beklenmektedir[3]. 2 şarj, orta hızlı bir şarj tipidir. Bu şarj tipinde de 1 şarjda olduğu gibi bir fazlı sistemler enerji kaynağı olarak kullanılmakta, şarj elemanları araca monte halde bulunmaktadır. 1 şarj istasyonlarında olduğu gibi 2 şarj istasyonlarında sadece, araç ile şebeke arasındaki haberleşmeyi sağlamaktadır ve ücretlendirme işlemini yerine getirmektedir [5]. ve DC şarj hızlı şarjdır. Ticari dolum istasyonu ve kamusal alan uygulamaları için tasarlanmıştır [3]. DC şarj AC şebekeden doğrultularak elde edilen bir DC kaynak besleme için kullanılmaktadır. şarj tipinde şarj elemanları, DC tipinde araca monte halde bir modül bulunmamaktadır. Bundan dolayı şarj istasyonlarında, DC tipli olmasına bağlı olarak haberleşme ve ücretlendirme işlemlerinin yanı sıra şarj işlemi için gereken elemanlar da istasyonda olabilmektedir [5]. Genellikle 1 ve 2 için tek faz çözümü kullanılır. Üç faz çözümü ve yüksek güçlü şarj için uygulanır. EA ve PHEA için güç seviyelerine göre şarj tipleri Tablo 2 de özetlenmektedir. Araç teknolojisine göre, güç seviyesi ve yaklaşık şarj süresi verilmekte tipik kullanım yerleri açıklanmaktadır. Bu çalışmada, çeşitli şirketler tarafından üretilen ve belli alanlarda uygulanan beş farklı şarj yöntemi bilgileri verilmektedir. Bu yöntemlerde batarya değişim, direkt-kablo ve kablosuz bağlantı tiplerine rastlanmıştır. Ayrıca belli standartlara bağlı olarak farklı fiş-soket tiplerinin kullanıldığı gözlenmiştir. Bu soket tipleri Tablo 1 de gösterilmiştir. 2.1. Batarya Değiştirme (QuickDrop) Çoğu elektrikli otomobil tek bir şarjla yaklaşık 100-150 km gidebilmektedir. Ömrünü tamamlamış bir bataryanın maliyeti oldukça yüksektir. Bu nedenle batarya kiralama yöntemi iyi bir alternatif olabilir. Böylece bataryayı şarj etmek yerine onu istasyonlarında üç dakika gibi çok daha kısa bir sürede %100 dolu bir batarya ile değiştirmek daha akılcı bir yöntem gibi görünmektedir[8]. Batarya değişim istasyonları akaryakıt dolum istasyonlarında geçirilen zaman kadar bir sürede bataryayı değiştirebilmektedir. Batarya değişim sistemine yapılacak bir üyelik sayesinde bu istasyonlardan yararlanma imkânı olacaktır. Akaryakıt fiyatlarının her geçen gün arttığı günümüz ekonomisinde değişen fiyatları takip etmenin aksine batarya değişim sisteminde aylık sabit bir ücret ödenmektedir [8]. Bir batarya değişim istasyonuna gelindiğinde öncelikle sistem tarafından verilecek tanımlama bilgisi kontrol edilir. Daha sonra istasyonun içine alınan aracın alt kısmı temizlenir ve kurulanır. Bu sırada tamamen otomasyon kontrollü hidrolik bir sistem tam dolu bataryayı hazırlayarak aracın altında konumlandırır. Yine aynı hidrolik sistem araçtaki boş bataryayı alarak yerine dolu bataryayı yerleştirir. Tüm bu değiştirme işlemleri birkaç dakika içerisinde gerçekleşir. İstasyona alınan boş batarya robotik bir sitem vasıtasıyla öncelikle test 289

edilir, sonra soğutuculu bir şarj rafına yerleştirilerek yeniden şarj edilmeye başlar. Boş batarya 3-fazlı elektrik şebekesinden beslenen 50 kw lık şarj edici tarafından yarım saatte şarj edilir [8]. Güç seviye tipi Şarj yeri 1(Yavaş) 120Vac (US) 220Vac (EU) 2(Normal) 240Vac (US) 400Vac (EU) (Hızlı) 208Vdc 600Vdc Ev tipi Tek faz Normal Tek-Üç Faz Hızlı Üç Faz Tablo 2. Güç seviyelerine göre şarj tipleri. Enerji kaynağı Çıkıştaki güç Tipik kullanım ara yüzü seviyesi Ev veya ofis şarjı Özel Veya kamu alanlarında şarj Ticari dolum merkezi Kolaylaştırılmış çıkış Şarj istasyonu Şarj istasyonu 2.2. Ev Tipi (On-Board) Şarj Her EA kullanıcısı, güvenliği ön planda tutmalı ve aracını, (ev tipi şarj ünitesinde olduğu gibi) topraklaması olan, yeterli elektrik kapasitesine sahip ve kaçak akım koruması olan bir prize bağlamalıdır. Adaptörler ve uzatma kabloları, EN 61851-1 standartlarına uygun ve güvenli olmadığı için kullanılmamalıdır. Kullanıcı güç sınırlamaları var ise, elektrikli aracını sokete bağlamamalıdır. Aracın ihtiyaç duyduğu akım aynı anda evde bulunan diğer elektrikli aletlerin de çalışıyor olması durumunda sigortanın atmasına sebep olabilir. Ev tipi şarj üniteleri, EAların ev koşullarında şarj edilebilmeleri için önerilmektedirler. Ev tipi şarj üniteleri iç koşullarda kullanılmaları için oluşturulmuş olsalar da IP44 standartları ile üst düzey koruma sağlayabilecek şekilde tasarlanmıştır. Ünitenin tüm metal parçaları topraklanmıştır. Ev tipi şarj ünitesinin dahili kablo, çıkış soketi ve Tip 1 (J1772), Tip 2 (Mennekes) ve Tip 3 (SCAME) fişleri gibi farklı kurulan biçimleri bulunmaktadır [9]. 2.3. Normal Şarj Normal Şarj Üniteleri, EAların kamusal alanlarda şarj edilebilmeleri için geliştirilmiş ve tasarlanmıştır. Normal şarj operasyonu yeterli gücün bulunabildiği her yerde gerçekleştirilebilir. Normal şarj üniteleri, elektrikli aracınızın şarj durumunu, 6-8 saat içinde, en düşük seviyeden en yüksek seviyeye getirmenizi sağlarlar. Bu üniteler tek fazda ve benzer şarj koşulları ile çalışırlar fakat yönetim özellikleri normal şarj ünitelerine kıyasla daha kısıtlıdır. Normal şarj üniteleri, Avrupa normları ve EMC gereklilikleri ile 1.4 kw(12a) 1.9 kw(20a) 4 kw(17a) 8 kw(32a) 19.2kW(80A) 50 kw 100 kw Şarj süresi 4-11 s 11-36 s 1-2 s 2-6 s 2-3 s 0.4-1 s 0.2-0.5 s Araç teknolojisi PHEA (5-15kWh) EA (16-50kWh) PHEA (5-15kWh) EA (16-50kWh) EA (3-50kWh) EA (20 50kWh) uyumlu olup, EN/IEC 61851 ve CE sertifikalarına sahiptir; dolayısıyla güvenlidir. Normal şarj ünitesi, her seviyede çalışmaya uygun şekilde tasarlanmakta ve isteğe göre her seviyede (seviye 1, seviye 2, seviye 3 tip1, seviye 3 tip-2 ve seviye 3 tip-3) üretilebilmektedir. Normal şarj ünitesi, şarj ağına entegre bir biçimde çalışarak, şarj ünitesinin durumu ve operasyonu, ağ yönetim sistemi tarafından kontrol edilmektedir. Kamusal alanlardaki şarj altyapısına erişim sağlamak isteyen kullanıcılar akıllı karta sahip olmalıdır [10]. Tüm ana üniteler Telekom sağlayıcının veri iletişim hattı ile özel bir ağa bağlıdır. Genellikle bu iletişim GPRS üzerinden sağlanır. Şarj üniteleri, şarj yazılımı sayesinde; farklı cihaz, müşteri ve zaman dilimlerine özel fiyatlama ve faturalama işlemi gerçekleştirebilmektedir. Normal şarj ünitesi şebeke sızıntısı, hata ya da güvenlik gibi herhangi bir sebep ile durdurulabilir [10]. 2.4.Hızlı Şarj Hızlı şarj ünitesi EA dakikalar içinde şarj etme olanağını sağlamaktadır. DC şarj standartları, Japonya da bulunan CHAdeMO kurumu tarafından oluşturulmuştur ve Uluslararası otomobil ve şarj ünitesi üreticilerini temsil etmektedir. CHAdeMO protokolü, kullanıcıların direkt ya da dolaylı olarak akım ile teması konusundaki güvenlik yapısını garanti eder. CHAdeMO standartlarında yapılan hızlı şarj operasyonu aracın bataryasının ömrünü azaltmamaktadır [11]. Hızlı şarj ünitesi, kullanıcı arabirim modülü ve DC çıkış kablosundan oluşmaktadır. Enerji nakil hattı ile bağlantısı üç fazlıdır. Kullanıcı arabirimi, yönetim sistemi üzerinden kullanıcı kimliğinin geçerliliğini kontrol eder ve sisteme erişimi sağlar. Hızlı şarj ünitesi CHAdeMO protokolü üzerinden DC şarj yapısını kontrol eder. Hızlı şarj ünitesi şarj etme operasyonunu sağlar fakat akımın büyüklüğü ile şarj etme süreci aracın içinde bulunan batarya kontrol ünitesi 290

tarafından sağlanır. Dışarıda bulunan DC kablosu JEVS G105 fişine sahiptir ve EA ile hızlı şarj ünitesini birbirine bağlar. Kullanıcı, kartını kullanarak kendisini hızlı şarj ünitesine tanıtır. Güvenlik önlemleri nedeni Tablo 3.Şarj üniteleri ve özellikleri [10]. ile kullanıcı ek olarak PIN kodunu sisteme girer. Özel kullanımlarda kart ile ilgili fonksiyonlar devre dışı bırakılabilir. Tablo 3 de şarj ünite tipleri ve özellikleri verilmiştir. Şarj Üniteleri Ev Tipi Normal Hızlı Genel Model Gerilim Akım Güç Bağlantı Fiş/Soket Geliştirilmiş Tek Fazlı Tek Fazlı 13-16- 32A Seçilebilir 6-10-16-25- 32A 3-3,7 7,4 1,4-7,4 Uluslararası Tek Fazlı 16A 3,7 Soket Yerel DC AC J1772 Tip 2 /Tip 3 Soket Tip 2 /Tip 3 J1772 Tip 2 /Tip 3 Soket Tip 2 /Tip 3 IEC/EN 60309 Şarj si 1/2 Tek Fazlı 16A- 32A 3,7-7,4 Soket Tip 2 /Tip 3 Üç Fazlı 32A 22 Soket Tip 2 /Tip 3 Tek Fazlı 16A- 32A 3,7-7,4 Tip 2 /Tip 3 J1772 DC 125A ya 50 KW kadar G 105 Üç Fazlı 63A ya 43 kadar Tip 2 /Tip 3 Şekil 2. Elektrikli aracın içyapısı ve tak-çalıştır yöntemlerle şarjı. 1. Elektrikli Motor 2.Güç Kontrol Ünitesi 3.Batarya 4.Soket 5.Tekerlek 6.Ev Tipi Şarj Cihazı 7.Normal Şarj Cihazı 8.Hızlı Şarj Cihazı Hızlı şarj ünitesi yönetim merkezi ile bağlantılı olsun ya da olmasın sadece karşılıklı güvenlik teyidi sonrasında şarj operasyonunu başlatabilmektedir. Kullanıcı güvenlik sürecini geçemez ise şarj ünitesi bekleme durumunda kalır. Güvenlik önlemleri nedeni ile şarj etme operasyonu başlayana kadar EA şarj bağlantısında ve şarj fişinde enerji olmaz. Bu yapı tamamen araç ile şarj ünitesi arasındaki iletişim tarafından yönetilmektedir. Şarj işlemi sonunda, fiş EA soketinde kilitli olarak kalacaktır. Bu kilidin açılabilmesi ve şarj işleminin tam anlamıyla sonlanabilmesi için kullanıcı kendisini, hızlı şarj ünitesine, akıllı kartı ile tanıtmalı ve fişin serbest bırakılması komutunu vermelidir. Şarj operasyonu kullanıcı tarafından istenildiği zaman sonlandırılabilmektedir [11]. Şekil 2 de elektrikli aracın içyapısı ve tak-çalıştır yöntemlerle şarjı blok diyagramı görülmektedir. 291

2.5.suz (Endüktif) Şarj suz batarya şarjı EA sürücüleri için geleneksel kablolu bağlantılardan daha uygun bir çözümdür. Sürücü otomobili şarj yuvasına park ettiğinde şarj işlemi kendiliğinden otomatik olarak başlar. Bu sayede fişler, prizler, yıpranmış-kirli kablolar, araçlardan sarkan kablolar nedeniyle oluşan riskler ortadan kaldırılmış olmaktadır. Bu ve benzeri avantajlar sayesinde temassız endüktif şarj geleneksel kablo bağlantılı şarj sitemlerine iyi bir alternatiftir [12]. Tüm yeni EA lar tak-çalıştır şarj olarak tasarlanmasına rağmen, birçok uzman gelecekte kablosuz veya endüktif şarjın bir boşluk üzerinden güç aktarımı tak çalıştır sistemlere göre daha popüler olacağına inanmaktadır [6]. Şekil 3 de kablosuz şarj sistemi görülmektedir. engel teşkil ettiği algısı göz önüne alındığında hızlı şarj sistemlerinin yaygınlaşmasının bir mecburiyet olduğu anlaşılmaktadır. Şarj teknolojisini daha ileri taşıyabilmesi bakımından ise kablosuz şarj sistemleri daha avantajlı görünmektedir. Batarya değişim sisteminin yüksek maliyetli oluşu ve daha büyük alan gereksinimi bulunması kablosuz şarj teknolojisinin geliştirilmeye ve yaygınlaşmaya muhtaç olduğunu göstermektedir. suz şarj sistemlerinin fiziksel bir bağlantı, kullanıcı müdahalesi ve araç boyutundan fazla alan gerektirmemesi bakımından en uygun yöntemdir. Fakat yeteri kadar gelişmemiş olması ve gücünün istenen seviyede olmaması bu sistemin önündeki engellerdir. Bu engeller aşıldığında kablosuz şarj sistemi ev, iş, park yeri, dinlenme tesisleri vb. gibi alanlarda en çok kullanılan sistem olacaktır. 4. Kaynaklar Şekil 3. suz şarj sistemi. Bir endüktif şarj sistemi manyetik olarak güç aktarır. Bu şarj tipi seviye 1 ve 2 cihazlar için incelenmiştir. Tavsiye edilen uygulama endüktif şarja EA için 1995 de SEA tarafından yayınlanmıştır. Avantajları kolaylık ve galvanik yalıtım içermesidir. Dezavantajları ise nispeten düşük verimlilik ve güç üretim karmaşıklığı, boyutu ve yeni altyapı maliyetidir [3]. 3. Sonuçlar Günümüz şarj teknolojileri EAların yeteri kadar yaygınlaşmamasından ve kullanıcı alışkanlıklarının yeteri kadar şekillenmemesinden dolayı farklı fikirler ve uygulamalar gözlenebilmektedir. Devam eden araştırmalar ve testler farklı sistemlerin kendine özgü kullanım kolaylığı ve avantajları olduğunu göstermektedir. Elde edilen bulgulara göre Üniversite- Sanayi-Kamu kurum kuruluşları arasında işbirliğine gidilerek EAların yayınlaşması sağlanmalı ve kullanım alışkanlıklarının belirlenmesi gerekmektedir. Kurulan sistemlerden geri dönüşler alınmalı, kullanım alışkanlıklarına göre sistemlerin yeniden düzenlenmeli, verimli ve ekonomik hale gelmeleri sağlanmalıdır. Yapılan araştırma neticesinde kurulu ve pratikte kullanımı bulunan şarj sistemleri içerisinden en uygun sistemin hızlı şarj sistemleri olduğu gözlenmiştir. Özellikle günümüzdeki EA ların menzillerinin müşteri memnuniyeti sağlamadığı ve uzun şarj sürelerinin [1] Sen G., Boynuegri A., Uzunoglu M., EA ların Şarj Yöntemleri Ve Araçların Şebekeyle Bağlantısında Karşılaşılan Problemlere Yönelik Çözüm Önerileri, Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Sempozyumu, 2011. [2] Satılmış, O., Meşe E., Elektrikli Ve Hibrit EAlar İçin Batarya Şarj Cihazları, Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Sempozyumu, 2011. [3] Yılmaz, M., Krein, P. T., Review of Charging Power Levels and Infrastructure for Plug-In Electric and Hybrid Vehicles, 2012. [4] Otomotiv Teknoloji Platformu, EA Çalışma Grubu Raporu, 2010. [5] Yağcıtekin B., Uzunoğlu M., Karakaş A., EA ların Şarjı Ve Dağıtım Sistemi Üzerine Etkileri, Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Sempozyumu, 2011. [6] Electric&Hybrid Vehicle Technology International, Chargıng Infrastructure, Sf. 30-38, Haziran 2011. [7] http://www.betterplace.com/how-it- Works/#switchable-batteries, erişim tarihi 08.03.2013. [8] http://www.betterplace.com/how-it- Works/#battery-switch-stations, erişim tarihi: 08.03.2013. [9] Eşarj, Efacec Elektriklli Araçlar Ev Tipi Şarj [10] Eşarj, Efacec Elektriklli Araçlar Normal Şarj [11] Eşarj, Efacec Elektriklli Araçlar Hızlı Şarj [12] Benedikt S., Cable-free charge-up Inductive charging stations for electric vehicles, http://www.buw-output.uniwuppertal.de/schmuelling/index-en.html, erişim tarihi: 08.03.2013. 292