Elektrikli Araçlarda Kullanılan Silindirik Lityum İyon Bataryaların Soğutulmasının Parametrik İncelenmesi
Öz
İçten yanmalı motorlara sahip araçlarla kıyaslandıklarında çevreci olmaları sebebiyle elektrikli araçlar ön plana çıkmaya başlamıştır. Elektrikli araçların bataryalarının performansına ve ömrüne etki eden parametrelerden birisi de batarya çalışma sıcaklığıdır. Bataryaların istenilen sıcaklık seviyesinde tutulması için havayla soğutma, sıvıyla soğutma, ısı borusuyla soğutma, faz değiştiren malzemeyle soğutma ve termoelektrik ile soğutma gibi farklı soğutma yöntemleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada, elektrikli araçlarda kullanılan silindirik lityum iyon bataryalardan oluşan 10x10 şeklinde dizilmiş bir batarya grubu göz önüne alınmış ve bataryaların havayla ve elektriksel olarak yalıtkan olan sıvıyla (Novec7200) soğutulması parametrik olarak incelenmiştir. Akışkan giriş sıcaklığının (15oC-35oC), farklı deşarj hızlarında bataryada meydana gelen ısı üretiminin (2-6 W) ve Reynolds sayısının (22559-67678) ortalama batarya sıcaklığına ve basınç kaybına etkisi araştırılmıştır. Yapılan hesaplamalar sonunda hava sıcaklığının 15oC üzerine çıktığı hava şartlarında doğrudan soğutmanın yeterli olmadığı bu sebeple sıvı soğutmanın kullanılmasının gerekli olduğu belirlenmiştir. Buna ek olarak, sabit Reynolds sayılarında hava ve sıvı soğutma kullanımı ile ortaya çıkacak basınç kayıpları hesaplanmıştır. Sabit Reynolds sayıları için sıvı hızının hava hızından daha düşük olması sebebiyle, hava ve sıvı soğutma şartlarında basınç kaybında ciddi bir değişim gözlemlenmemiştir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- [1] Tie SF, Tan CW. A review of energy sources and energy management system in electric vehicles. Renewable Sustainable Energy Rev 2013; 20: 82-102.
- [2] http://tehad.org/wp-content/uploads/2019/07/w-2019-TR_-ilk-YARI-sat%C4%B1%C5%9F-rakamlar%C4%B1.jpg
- [3] Dincer I, Hamut HS, Javani N. Thermal Management of Electric Vehicle Battery Systems. John Wiley & Sons, 2016.
- [4] Yong, JY, Ramachandaramurthy VK., Tan KM, Mithulananthan, N.. A review on the state-of-the-art technologies of electric vehicle, its impacts and prospects. Renewable Sustainable Energy Rev 2015; 49: 365-385.
- [5] Lelie M, Braun T, Knips M, Nordman,H, Ringbeck F, Zappen H, Sauer D. Battery management system hardware concepts: An overview. Appl Sci 2018; 8(4): 534.
- [6] Wang Q, Jiang B, Li B, Yan, Y. A critical review of thermal management models and solutions of lithium-ion batteries for the development of pure electric vehicles. Renewable Sustainable Energy Rev 2016; 64: 106-128.
- [7] Siddique ARM, Mahmud S, Van Heyst B. A comprehensive review on a passive (phase change materials) and an active (thermoelectric cooler) battery thermal management system and their limitations. J. Power Sources 2018; 401: 224-237.
- [8] Park S, Jung D. Battery cell arrangement and heat transfer fluid effects on the parasitic power consumption and the cell temperature distribution in a hybrid electric vehicle. J. Power Sources 2013; 227: 191-198.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
15 Şubat 2021
Gönderilme Tarihi
28 Nisan 2020
Kabul Tarihi
21 Ekim 2020
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2021 Cilt: 33 Sayı: 1
APA
Celen, A., & Kaba, M. Y. (2021). Elektrikli Araçlarda Kullanılan Silindirik Lityum İyon Bataryaların Soğutulmasının Parametrik İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 33(1), 49-61. https://doi.org/10.35234/fumbd.728143
AMA
1.Celen A, Kaba MY. Elektrikli Araçlarda Kullanılan Silindirik Lityum İyon Bataryaların Soğutulmasının Parametrik İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021;33(1):49-61. doi:10.35234/fumbd.728143
Chicago
Celen, Ali, ve Muhammet Yasin Kaba. 2021. “Elektrikli Araçlarda Kullanılan Silindirik Lityum İyon Bataryaların Soğutulmasının Parametrik İncelenmesi”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 33 (1): 49-61. https://doi.org/10.35234/fumbd.728143.
EndNote
Celen A, Kaba MY (01 Şubat 2021) Elektrikli Araçlarda Kullanılan Silindirik Lityum İyon Bataryaların Soğutulmasının Parametrik İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 33 1 49–61.
IEEE
[1]A. Celen ve M. Y. Kaba, “Elektrikli Araçlarda Kullanılan Silindirik Lityum İyon Bataryaların Soğutulmasının Parametrik İncelenmesi”, Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 33, sy 1, ss. 49–61, Şub. 2021, doi: 10.35234/fumbd.728143.
ISNAD
Celen, Ali - Kaba, Muhammet Yasin. “Elektrikli Araçlarda Kullanılan Silindirik Lityum İyon Bataryaların Soğutulmasının Parametrik İncelenmesi”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 33/1 (01 Şubat 2021): 49-61. https://doi.org/10.35234/fumbd.728143.
JAMA
1.Celen A, Kaba MY. Elektrikli Araçlarda Kullanılan Silindirik Lityum İyon Bataryaların Soğutulmasının Parametrik İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2021;33:49–61.
MLA
Celen, Ali, ve Muhammet Yasin Kaba. “Elektrikli Araçlarda Kullanılan Silindirik Lityum İyon Bataryaların Soğutulmasının Parametrik İncelenmesi”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 33, sy 1, Şubat 2021, ss. 49-61, doi:10.35234/fumbd.728143.
Vancouver
1.Ali Celen, Muhammet Yasin Kaba. Elektrikli Araçlarda Kullanılan Silindirik Lityum İyon Bataryaların Soğutulmasının Parametrik İncelenmesi. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 01 Şubat 2021;33(1):49-61. doi:10.35234/fumbd.728143
Cited By
ELEKTRİKLİ ARAÇLARDA KULLANILAN BATARYALAR VE TERMAL YÖNETİM SİSTEMLERİNİN İNCELENMESİ
Konya Journal of Engineering Sciences
https://doi.org/10.36306/konjes.945819Akü Bileşenlerinin Akü Performansına Etkilerinin İncelenmesi
Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji
https://doi.org/10.29109/gujsc.1362083Lityum-İyon Batarya Modüllerinin Soğutulmasında Ara Soğutma Kanallarının Etkisinin Sayısal Olarak İncelenmesi
Sivas Cumhuriyet Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi
https://doi.org/10.69560/cujast.1695926Geri dönüşüm makinelerinde kullanılan kesme silindirinin elastik davranışının parametrik korelasyon yöntemi ile analizi ve optimizasyonu
Balıkesir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
https://doi.org/10.25092/baunfbed.1628991Integrated thermal management strategies for electric vehicles: a system-level review of battery cooling, heat pump technologies, PCM integration, and cold-climate performance
Journal of Thermal Analysis and Calorimetry
https://doi.org/10.1007/s10973-026-15364-zÜçgen Dizilim Geometrisine Sahip Batarya Paketlerinde Farklı Soğutucu Akışkanların Termal Etkilerinin Deneysel ve Sayısal Analizi
Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji
https://doi.org/10.29109/gujsc.1751828