Elektrikli aracın fiziksel enerji tüketim testi sonuçlarının simülasyon sonuçları ile karşılaştırılması ve doğrulanması

Abstract

Günümüzde artan enerji talebine yönelik sınırlı akaryakıt kaynakları nedeniyle ulaşımda ve birçok farklı sektörde alternatif enerji kaynakları arayışları hızla devam etmektedir. Karbondioksit salınımına ve küresel ısınmaya etkisi nedeniyle gelecekte yakıt kullanımının sınırlandırılarak bunun yerine daha temiz enerji olan elektrik enerjisinin yaygın olarak kullanılması hedeflenmektedir. Bu çalışmada, şehir içi ulaşımda günlük hayatta kullanılan bir elektrikli minibüsün UITP Project E-SORT Prosedürü'ne göre fiziksel testi yapılmıştır. Test öncesinde elektrikli minibüs; veri kaydedici, gerçek hızölçer ve diğer test ekipmanı ile donatılmış ve bu prosedüre göre uygun bir rota bulunmuştur. Bulunan bu rotada UITP Projesi E-SORT Prosedürü'ne göre Standartlaştırılmış Yol Test Döngüleri-1 (SORT-1), SORT-2 ve SORT-3 yol koşulları hesaplanarak test yolu oluşturulmuştur. Ardından prosedüre göre araç, uygun hava koşullarının oluştuğu zaman diliminde bu koşullarda fiziksel olarak sürülerek test edilmiştir. Fiziksel test sonucunda, aracın CAN iletişim hattından alınan verilere göre enerji tüketimi ve aracın kat edebileceği maksimum mesafe hesaplanmıştır. Daha sonra bu elektrikli minibüsün MATLAB/Simulink ortamında matematiksel modellemesi yapılmıştır. Modellemede aracın teknik ve dinamik özellikleri kullanılmıştır. UITP Projesi E-SORT prosedürüne göre simülasyon ortamında modellenen araca SORT-1, SORT-2 ve SORT-3 yol koşulları uygulanmış ve aracın bu koşullarda sürülmesi sağlanmıştır. Aracın tam şarj ile gidebileceği maksimum mesafe oranları ve enerji tüketimi 3 farklı yol koşulunda hesaplanmıştır. Çalışmanın sonunda simülasyon ortamından elde edilen veriler ile fiziksel test sonuçları karşılaştırılmıştır. Karşılaştırılan veriler sonucunda elde edilen doğruluk oranına göre, tasarım aşamasındaki bir aracın fiziksel enerji tüketim testi öncesi alabileceği maksimum menzilin yaklaşık olarak daha düşük maliyetle bu simülasyon yardımıyla elde edilmesi hedeflenmiştir.

Today, search for alternative energy sources in transportation sectors continues rapidly. It is aimed to limit the use of fuel in the future and to use electrical energy, which is cleaner energy, widely. In this study, a physical test of an electric minibus used in daily life was carried out according to the UITP Project E-SORT procedure. Before the test, vehicle was instrumented and a suitable route was found. The test road was created by calculating the Standardized On-Road Test Cycles-1 (SORT-1), SORT-2 and SORT-3 conditions according to the E-SORT procedure. Then, the vehicle was tested by physically driving during the time period. As a result of the physical test, the energy consumption and the maximum distance that the vehicle can communication were calculated. After that, mathematical modeling of this vehicle was done in MATLAB/Simulink environment. The technical and dynamic features of the vehicle were used in the modeling. According to the E-SORT procedure, all SORT road conditions were applied to the vehicle modeled in the simulation. Energy consumption and maximum distance rates that the vehicle can travel with a full charge were calculated in all road conditions. End of the study, simulation results and the physical test results were compared. According to the accuracy rate, it is aimed to obtain approximately the maximum range that the vehicle can take while in the design phase before the physical test, with the help of this simulation, at a lower cost.