Elektrikli ve hibrit araçlar için motor sürücü invertörü geliştirilmesi

Abstract

Bu tez çalışmasında, elektrikli ve hibrit araçlarda kullanılabilecek nitelikte invertör tasarımı yapılmıştır. Gündelik hayatta kullanılan bazı içten yanmalı, hibrit ve elektrikli araçların performans verileri derlenerek tahrik sistemlerinin güç, çalışma voltajı vb. özellikleri saptanmıştır. Yapısında invertör barındıran mevcut kullanımdaki bazı tahrik sistemleri incelenmiştir. Sonrasında bu tahrik sistemlerinde kullanılabilecek tahrik motorları ve enerji depolama sistemleri hakkında temel bilgi verilmiştir. Belirlenen özellikler ışığında, tasarımı yapılacak invertörün gücü ve diğer elektriksel özellikleri belirlenmiştir. Ortaya çıkan ihtiyaçlardan yola çıkılarak, invertör içerisinde kullanılacak temel elemanların seçimi yapılıp, bu elemanlar hakkında bilgi verilmiştir. İnvertör tasarımı bölümünde ise tasarım hakkında dikkat edilmesi gereken hususlar hakkında bilgiler verilmiş ve ortaya çıkan tasarımların görselleri, örnek olması amacıyla paylaşılmıştır. Anahtarlama elemanı, IGBT modül ve soğutma sistemi hakkında bilgi verilip, seçilen modüldeki soğutma yapısı incelenmiştir. Testler başlığı altında, ortaya çıkan invertörün elektriksel testleri yapılmıştır. Sonuçlar ve öneriler başlığı altında ise tasarım hakkındaki yorumlar yapılıp, gelecek çalışmalar hakkında bilgi verilmiştir.

In this thesis, an inverter to be used for electric and hybrid vehicles is designed. Performance datas of internal combustion powered vehicles, hybrid and electric vehicles used in daily life are compiled. Accoding to these datas, some properties such as the power, operating voltage, etc. of the drive systems are determined. The propulsion systems in current use, which contain an inverter, are examined. Afterwards, basic information about the drive motors and energy storage systems that can be used in these drive systems are given. According to the determined features, the power of the inverter to be designed and other electrical properties are determined. Based on the emerging needs, the basic components to be used in the inverter are selected and general information is given. In the inverter design section, information is given about the issues to be considered about the design and the resulting designs are shared as examples. Information about the switching element, IGBT module cooling system, cooling structure in the selected module is examined. Electrical tests of the inverter, which appeared under the title of tests, are made. Under the heading of conclusions and suggestions, comments about the design were made and information about future studies is given.