
Elektrikli Araçlarda Tahrik İnverteri için Yarı-İletken Seçim Optimizasyonu
Şu kitabın bölümü:
Arslan,
S.
(ed.)
2025.
Mühendislik Alanında Multidisipliner Araştırma ve Değerlendirmeler.
Özet
Elektrikli araçlar, temiz enerji kullanımı ve çevre dostu yönü dikkate alındığında günümüz dünyası için içten yanmalı motorlara göre çok daha iyi bir ulaşım seçeneğidir. Teknolojik gelişmeler ışığında elektrikli araçların maliyetleri düşerken menzili artmakta ve bunlarla beraber çevreye verdiği zararlar azalmaktadır. Elektrikli araçların yaygınlaşması için hükümetlerin verdikleri destekler artarken, şarj istasyon sayısı gün be gün çoğalmaktadır. Özellikle iklim değişikliği üzerine yapılan çalışmalar neticesinde karbon salınımında ciddi azalma sağlayacak bu araçlara destek büyüktür. Elektrikli araçlar, içten yanmalı motorlara göre daha verimli enerji kullanımı sağlamaktadır. Ancak, batarya enerji yoğunluğunun düşük olması ve kapasitesinin sınırlılığı nedeniyle düşük menzil problemleri kullanıcı için hala büyük bir sorundur. Bu noktada elektrikli araçlarda enerji verimliliği çok daha önemli hale gelmektedir. Enerji verimliliğini etkileyen sistem faktörlerinden biri de motorla batarya arasında elektrik iletimini sağlayan tahrik inverterinde kullanılacak yarı-iletkenin göstereceği anahtarlama performansıdır. Yarı-iletken kontrol anahtarları teknolojik gelişmeler ışığında sürekli gelişme ve iyileşme halindedir. Güç Elektroniği sistemlerinde son zamanlarda en yaygın kullanılmakta olan yarı-iletkenler arasında Si-MOSFET, Si-IGBT ve SiC-MOSFET’ler sayılabilir Özellikle SiC-MOSFET’ler düşük anahtarlama kayıpları, yüksek sıcaklıklara dayanıklı olmaları ve hızlı anahtarlama özellikleriyle ön plana çıkmaktadırlar. Bu çalışmada, elektrikli araç tahrik inverterlerinde kullanılacak en uygun yarı-iletken anahtarın belirlenmesi amacıyla MOORA (Oran Analizine Dayalı Çok Amaçlı Optimizasyon) yöntemi kullanılmıştır. Alternatifler olarak IGBT, SiC-MOSFET-2G, SiC-MOSFET-3G ve SiC-MOSFET-4G; kriterler olarak ise tahrik enerjisi, motor kayıpları ve inverter kayıpları değerlendirilmiştir. Bu çalışma, inverter performansını artırarak araç menzilinin gelişmesine katkı sağlamayı amaçlamaktadır.