Araştırma Makalesi

Elektrikli Ağır Hizmet Araçlarında Sodyum-iyon Batarya Paketi Tasarımı: Çöp Kamyonu Özelinde Paket Tasarımı

Cilt: 16 Sayı: 4 30 Aralık 2025
PDF İndir
TR EN

Elektrikli Ağır Hizmet Araçlarında Sodyum-iyon Batarya Paketi Tasarımı: Çöp Kamyonu Özelinde Paket Tasarımı

Öz

Fosil yakıt kullanan içten yanmalı motora sahip araçlar karbon emisyonu artışında ve iklim değişikliğinde etkili olmaktadır. Bu sebeple Dünya genelinde içten yanmalı motora sahip araçlar için çeşitli kısıtlamalar getirilmektedir. Elektrikli araçlarda ise karbon emisyonu yoktur. Bu nedenle ulaşımda karbon emisyonunu azaltmak ve hava kalitesini iyileştirmek için elektrikli araçlara geçiş zarurettir. Ayrıca elektrikli araçlar çok daha sessizdir ve şehirlerdeki gürültü kirliliğinin azaltılmasında büyük rol oynamaktadır. Ağır vasatalar yüksek karbon emisyonuna sahiptir. Çöp kamyonları özelinde bu durum daha da vahimdir. Çöp kamyonları aracın kullanıldığı şehre göre değişmekle beraber, yaklaşık 5 km/h ila 20 km/h arasında ortalama hıza sahiptir. Bu da içten yanmalı motor veriminin %7 ile %15 arasında olduğu bölgede çalışması demektir. Ancak elektrik motorlarında verim en kötü senaryoda bile %60 ların altına düşmemektedir. Elektrikli araçlar durduğu esnada çok düşük enerji tüketmektedir. Böylelikle sık dur kalk yapan, rölantide çalışma süresi uzun ve düşük hızlarda kullanılan çöp kamyonu gibi özel sürüş çevrime sahip araçların elektrifikasyonu ile enerji verimliliği ciddi oranda artış sağlamaktadır. Bu çalışmada elektrikli bir çöp kamyonu için, batarya paketi tasarımı yapılmaktadır. Tasarlanan bataryanın fiziksel boyutu ve enerji kapasitesi sektörde yer alan lityum-iyon bataryalı araçların teknik verileri dikkate alınarak oluşturulmuştur. Otomotivde geleneksel olarak kullanılan lityum-iyon batarya kimyası yerine sodyum-iyon batarya kimyası tercih edilmiştir. Sodyum-iyon son dönemde üzerinde çok fazla çalışma yapılan ve özellikle maliyet, sürdürülebilirlik, güvenlik, bulunabilirlik, çevreye duyarlılık açısından büyük artıları olan bir kimyadır. Çalışma kapsamında bir kamyon bataryası tasarlanmakta ve enerji, güç, maksimum akım, batarya gerilimi, hücre seçimi, modül topolojisi, kayıp güçler, iletken kesitleri gibi hesaplamalar sodyum kimyasına göre gerçekleştirilmektedir. Yapılan hesaplamalar ağırlık, hacim, enerji ve güç yoğunluğu gibi parametreler açısından sodyum-iyon bataryanın kamyonlara entegrasyonunun mümkün olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1]IEA, Global EV Outlook 2020. Entering the decade of electric drive? International Energy Agency, 2020.
  2. [2] “Factbox: German cities ban older diesel cars,” Reuters, [Online]. Date of Access: Dec. 8, 2024. from https://www.reuters.com
  3. [3] “City of Amsterdam to ban polluting cars from 2030,” Reuters, [Online]. Date of Access: Dec. 8, 2024. from https://www.reuters.com
  4. [4] F. Harvey, “Four of world's biggest cities to ban diesel cars from their centres,” The Guardian, [Online]. Date of Access: Dec. 8, 2024. from https://www.theguardian.com
  5. [5] “Brussel gaat dieselwagens verbannen vanaf 2030, regering wil ook maatregelen tegen benzinewagens,” Het Nieuwsblad, [Online]. Date of Access: Dec. 8, 2024. from https://www.nieuwsblad.be
  6. [6] “Vanaf vandaag (strengere) lage-emissiezones in Gent, Antwerpen en Brussel: met welke wagen mag je waar nog binnen?,” VRT NWS, [Online]. Date of Access: Dec. 8, 2024. from https://www.vrt.be
  7. [7] L. Sommer, “California Governor Signs Order Banning Sales Of New Gasoline Cars By 2035,” NPR, 2020. [Online]. Date of Access: Dec. 8, 2024 from https://www.npr.org
  8. [8] Governor of California, Executive Order N-79-20, [Online]. Date of Access: Sep. 23, 2020. from https://www.gov.ca.gov

Ayrıntılar

Birincil Dil

İngilizce

Konular

Elektrik Enerjisi Depolama

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

30 Aralık 2025

Gönderilme Tarihi

20 Haziran 2025

Kabul Tarihi

30 Ekim 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 1970 Cilt: 16 Sayı: 4

Kaynak Göster

IEEE
[1]B. Fındık ve K. Erhan, “Design of Sodium-Ion Battery Packs in Electric Heavy-Duty Vehicles: A Case Study for Garbage Truck”, DÜMF MD, c. 16, sy 4, ss. 889–900, Ara. 2025, doi: 10.24012/dumf.1719248.
DUJE tarafından yayınlanan tüm makaleler, Creative Commons Atıf 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır. Bu, orijinal eser ve kaynağın uygun şekilde belirtilmesi koşuluyla, herkesin eseri kopyalamasına, yeniden dağıtmasına, yeniden düzenlemesine, iletmesine ve uyarlamasına izin verir. 24456