Kablosuz Güç Transferi Yoluyla Bataryaların Şarjı Sırasında Çeşitli Malzeme ve Sensörlerin Transfer Verimine Olan Etkilerinin Araştırılması

Elektrikli araçlar kablolu şarj, batarya değiştirme ve kablosuz şarj yöntemleriyle şarj edilmektedirler. İletken şarj, kablo hasarlarına ve olumsuz hava koşullarına karşı dayanıksızdır. Batarya değiştirmede temel sorunlar maliyet ve batarya birikimidir. Kablosuz şarj ise kablo karmaşasını ortadan kaldırırken, sürücülere güvenli ve otonom bir şarj imkânı sağlamaktadır. Buna karşın kablosuz şarj verimi henüz istenen seviyede değildir. Bu çalışmada kablosuz güç transferi veriminin arttırılması amaçlanmış ve güç transferinin gerçekleştiği kompanzasyon sistemine yoğunlaşılmıştır. Dairesel ve çift-D geometrilerine sahip bobinler tasarlanarak farklı görev döngülerinde ve hava aralıklarında testler yapılmıştır. Kompanzasyon sistemine nüve ve kalkan eklenerek verim incelenmiştir. Daha sonra projeye özgünlüğünü veren malzeme-sensör sistemi kompanzasyon sistemine dahil edilmiştir. Dört farklı malzeme ve iki basınç sensörü kullanılarak transfer verimi üzerine etkiler araştırılmıştır. Deneyler sonucunda maksimum verim dairesel bobinler arasına yerleştirilen köpük malzemesiyle 55 mm hava aralığında %82.38 olarak elde edilmiştir. Nihai testler lityum iyon batarya paketiyle gerçekleştirilmiştir. Bataryalar 0.2, 0.5 ve 1.0C oranlarında şarj edilmiştir. Bu C oranlarında ortalama verim sırasıyla %82.89, 76.25 ve 61.93 olarak kaydedilmiştir. MATLAB ve Ansys programlarında benzetim çalışmaları yapılmış ve geliştirilen modeller doğrulanmıştır.