Benzetim yöntemleri kullanılarak hava aracı batarya sistemlerinin modellenmesi

Abstract

Enerji depolama aracı olarak kullanılan bataryalar, günümüzde çok yaygın bir şekilde kullanılmakta olup, büyük bir öneme sahiptir. Halen bataryalar üzerine yapılan çalışmalar hızla devam etmektedir. Birçok farklı teknolojide bataryalar kullanılmakta ve geliştirilmektedir. Bataryalar günümüzde bilgisayarlarda, elektrikli araçlarda, elektronik cihazlarda ve havacılık sektörü gibi pek çok alanda karşımıza çıkmaktadır. Çok farklı ve çeşitli alanlarda kullanılmalarından dolayı batarya tercihleri kullanım amaçlarına göre olmaktadır. Bu çalışmada bataryaların tarihsel gelişimi göz önüne alınmış, uçaklarda kullanılan nikel kadmiyum tipi bataryaların özellikleri ve kullanım amaçları üzerinde durulmuş ve benzetim yöntemleri kullanılarak modellenmesi yapılmıştır. Ni- Cad batarya hücresinin şarjı ve deşarjı esnasında MATLAB/Simulink' de kullandığımız Simspace yöntemi ile modellemesi gerçekleştirilmiştir. Modelleme gerçekleştirilirken Thevenin eşdeğer devre modeli kullanılmıştır. Aynı zamanda bataryanın deşarjı esnasındaki Simulink modellemesi de gerçekleştirilmiştir. Yapılan bu modellemeler ile elde edilen grafikler literatürde bulunan grafiklerle karşılaştırılmış ve birbirine yakın başarılı sonuçlara ulaşıldığı görülmüştür. Bu çalışmada yapılan modelleme ile daha hızlı, güvenilir bir sistem yapılmış olup, üretici firmaların test amaçlı verilere kolayca ulaşabileceği düşünülmüştür.Anahtar Kelimeler: Batarya, Ni-Cad, MATLAB, Simulink, Modelleme

Batteries, which are used as energy storage tools, are widely used today and have a great importance. Studies on batteries are still in progress. Batteries are used and developed in many different technologies. These days, batteries appear in many areas such as computers, electric vehicles, electronic devices and the aviation industry. Since batteries are used in many different and various fields, battery preferences are made according to the purpose of use.In this thesis, the historical development of batteries has been taken into account, the characteristics and usage purposes of nickel-cadmium type batteries used in airplanes have been emphasized and modeling has been made using simulation methods. During the charging and discharging of the Ni-Cad battery cell, the modeling was carried out with the Simspace method that we used in MATLAB/Simulink. Thevenin equivalent circuit model was used while modeling. Simulink modeling was also carried out during the discharge of the battery during the same time period. The graphs obtained with these models were compared with the graphs in the literature. It has been observed that successful results have been achieved that are close to each other. With the modeling made in this thesis, a faster and more reliable system was built and it was thought that manufacturers could easily access data for testing purposes.Keywords: Battery, Ni-Cad, MATLAB, Simulink, Modeling