0 Discussion
The obtained simulation and experimental results clearly demonstrate that charging-current regulation has a significant influence on the regenerative braking performance of light electric vehicles. The proposed regenerative braking strategy increased the recoverable electrical energy for both lithium-ion and lead-acid battery configurations under identical driving conditions.
One of the most important observations obtained from this study is that lithium-ion batteries consistently achieved higher regenerative braking performance than lead-acid batteries. This behaviour can primarily be attributed to the higher energy density, lower internal resistance, faster charging capability, and higher charge acceptance characteristics of lithium-ion battery technology. Consequently, a larger portion of the regenerated electrical energy could be stored during braking events.
Lead-acid batteries also benefited from the proposed regenerative braking strategy. However, their relatively high internal resistance and lower charging efficiency limited the amount of electrical energy that could be recovered. These results agree with the well-established electrochemical characteristics reported in previous battery studies.
Unlike many regenerative braking systems presented in the literature, the proposed approach intentionally avoids additional DC–DC converters, ultracapacitors, or sophisticated battery energy management systems. Instead, this work focuses on experimentally evaluating the influence of charging-current regulation by employing a manually adjustable resistance module. Consequently, the proposed architecture offers a considerably simpler and lower-cost experimental platform suitable for light electric vehicles.
Although the manually adjustable resistor inevitably introduces resistive power losses, its use should not be interpreted as a practical commercial solution. Instead, it represents a proof-of-concept implementation that enables systematic investigation of charging-current regulation under controlled experimental conditions. This experimental methodology provides valuable information regarding the relationship between charging current and regenerative braking efficiency before implementing electronically controlled charging-current regulation techniques.
Comparison between MATLAB simulations and real driving experiments indicates good agreement between theoretical predictions and experimental observations. The relatively small deviation demonstrates that the developed simulation model adequately represents the dynamic behaviour of the proposed regenerative braking system.
Overall, the proposed regenerative braking strategy demonstrates that charging-current regulation constitutes an important design parameter for improving regenerative braking performance in light electric vehicles while maintaining low hardware complexity and implementation cost.
0 Tartışma
Elde edilen simülasyon ve deneysel sonuçlar, şarj akımı regülasyonunun hafif elektrikli araçların rejeneratif frenleme performansı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu açıkça göstermektedir. Önerilen rejeneratif frenleme stratejisi, aynı sürüş koşullarıAltında hem lityum-iyon hem de kurşun-asit batarya konfigürasyonları için geri kazanılabilir elektrik enerjisini artırmıştır.
Bu çalışmadan elde edilen en önemli gözlemlerden biri, lityum-iyon bataryaların kurşun-asit bataryalara göre sürekli olarak daha yüksek rejeneratif frenleme performansı elde etmesidir. Bu davranış öncelikle lityum-iyon batarya teknolojisinin daha yüksek enerji yoğunluğuna, daha düşük iç direncine, daha hızlı şarj kabiliyetine ve daha yüksek şarj kabul özelliklerine bağlanabilir. Sonuç olarak, frenleme olayları sırasında geri kazanılan elektrik enerjisinin daha büyük bir kısmı depolanabilir.
Kurşun-asit bataryalar da önerilen rejeneratif frenleme stratejisinden faydalanmıştır. Bununla birlikte, nispeten yüksek iç dirençleri ve daha düşük şarj verimlilikleri, geri kazanılabilen elektrik enerjisi miktarını sınırlamıştır. Bu sonuçlar, önceki pil çalışmalarında bildirilen iyi bilinen elektrokimyasal özelliklerle örtüşmektedir.
Literatürde sunulan birçok rejeneratif frenleme sisteminin aksine, önerilen yaklaşım kasıtlı olarak ek DC-DC dönüştürücülerden, ultra kapasitörlerden veya gelişmiş pil enerji yönetim sistemlerinden kaçınmaktadır. Bunun yerine, bu çalışma, manuel olarakayarlanabilir bir direnç modülü kullanarak şarj akımı regülasyonunun etkisini deneysel olarak değerlendirmeye odaklanmaktadır. Sonuç olarak, önerilen mimari, hafif elektrikli araçlar için uygun, önemli ölçüde daha basit ve daha düşük maliyetli bir deneysel platform sunmaktadır.
Manuel olarak ayarlanabilir direnç kaçınılmaz olarak dirençli güç kayıplarına neden olsa da, kullanımı pratik bir ticari çözüm olarakyorumlanmamalıdır. Bunun yerine, kontrollü deneysel koşullar altında şarj akımı regülasyonunun sistematik olarak incelenmesini sağlayan bir kavram kanıtı uygulamasıdır. Bu deneysel metodoloji, elektronik olarak kontrol edilen şarj akımı regülasyon tekniklerini uygulamadan önce şarj akımı ve rejeneratif frenleme verimliliği arasındaki ilişki hakkında değerli bilgiler sağlamaktadır.
MATLAB simülasyonları ile gerçek sürüş deneyleri arasındaki karşılaştırma, teorik tahminler ve deneysel gözlemler arasında iyi bir uyum olduğunu göstermektedir. Nispeten küçük sapma, geliştirilen simülasyon modelinin önerilen rejeneratif frenleme sisteminin dinamik davranışını yeterince temsil ettiğini göstermektedir.
Genel olarak,Önerilen rejeneratif frenleme stratejisi, şarj akımı regülasyonunun, düşük donanım karmaşıklığını ve uygulama maliyetini korurken, hafif elektrikli araçlarda rejeneratif frenleme performansını iyileştirmek için önemli bir tasarım parametresi olduğunu göstermektedir.