ELEKTRİKLİ ARAÇLARDA KULLANILACAK BATARYA YÖNETİM SİSTEMİ GELİŞTİRİLMESİ

Yıl 2018, Cilt: 7 Sayı: 3, 36 - 47, 31.12.2018

Yunus Maral Fikret Polat Melih Aktaş

Öz

Doğru akım (DC) ile çalışan, değişik güçlerde
üretilebilen, akımın verilen yönüne göre bir tarafı aşırı soğuyan diğer tarafı
ise aşırı ısınan elektronik aletlere peltier denir. Peltier, elektriksel olarak
seri bağlı, ısı olarak paralel bağlı P ve N tipi yarı iletken malzemelerden
oluşur. Alt ve üst yüzeyi seramik kaplıdır. Seramik, ısıl olarak iletken,
elektriksel olarak yalıtkan özelliği sağlar. Genel olarak peltierlerin COP
değerleri düşüktür. Yani uzaklaştırmak istediğiniz yük için konvansiyonel
buzdolabı çevrimlerine (refrigeration cycle) oranla sisteme çok daha yüksek bir
enerji vermeniz gerekmektedir. Avantajları ise konvansiyonel buzdolabı
çevrimlerine göre daha basit ve daha sorunsuz sistemlerdir. Bir de
konvansiyonel buzdolabı çevrimlerinde kullanılacak olan kompresörde belli
güçlerin altına inildiğinde fiyatları artmakta ve verimlilikleri azalmaktadır
(bu verimlilik azalması sonucu da sistemin COP’ si azalmaktadır). Bu çalışmada
peltier malzemelerin elektrikli araç bataryalarının soğutulmasında kullanılabilme
kapasitesi araştırılmış ve batarya ünitesinin ısıl gücünün ölçümüyle ilgili
deney düzeneği kurulmuştur. Deney düzeneğinde, sıcaklık değerlerini kayıt etmek
için gerekli veri toplama sistemi, suyun debisini ölçmek için rotametre,
sıcaklık ölçümleri için termokuple elemanları, veri toplama sistemini bağlamak
için netbook bilgisayar, suyun giriş ve çıkış sıcaklıklarını okumak için
gerekli karıştırıcı ara elemanlar (T-junction), pompanın devrinin kontrolünü
sağlayan frekans kontrol cihazı bulunmaktadır. Yapılan deneyler sonucunda
ortam, su giriş-çıkış ve batarya sıcaklık değerleri ölçülmüş ve karşılaştırmalı
olarak grafikler elde edilmiştir. Deneyler esnasında peltier ile bataryaların
etkin bir şekilde soğutulabildiği ve bataryanın güvenli sıcaklık aralığı olan
-20 ile 60 derece arasında tutulabildiği gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

Batarya yönetim, Peltier, Elektrikli araç.

Kaynakça

• [1] H.Bulut , ‘’Termoelektrik Soğutma Sistemleri’’ Soğutma Dünyası Sayı 31 Sayfa 9-16,2005
• [2] S.B. Riffat, and X. Ma,. “Thermoelectrics : a review of present and potential applications”, Applied Thermal Engineering, Volume 23, ss:913-935.2003.
• [3] S. Godfrey,“An introduction to thermoelectric coolers”, Electronics Cooling, Volume 2, No 3, ss:30-33.1996
• [4] G. Yalçınkaya,, “Termoelektrik modül ile soğutma ve deneysel elektrik üretimi”, Yüksek Lisans Tezi, Dumlupınar Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kütahya, 34-44.2008
• [5] J. G. Stockholm,, “Current state of peltier cooling”, IEEE 16th International Conference on Thermoelectrics, Germany, 37–46, 1997
• [6] S.O. TAN,’’Sunucuların Peltier Modüller İle Soğutulması Sisteminin Tasarımı Ve Gerçekleştirilmesi’’ Yüksek Lisans Tezi,Karabük Üniversitesi,2013
• [7] K. Atik, ve H. Çakır, “Doğrudan Bağlantılı Fotovoltaik Soğutma Sistemi” ,Makine Teknolojileri Elektronik Dergisi, Cilt: 3, Sayı: 3, ss:33-37.2006
• [8] C. Yavuz, M. Özkaymak, M. Kaya,’’Termoelektrik Modüllü Su Soğutucusunda Farklı Hava Debilerinin Sistem Performansına Etkileri ‘’ e-Journal of New World Sciences Academy 2010, Volume: 5, Number: 2, Article Number: 2A0044
• [9] M. Ikeda,, T. Nakamura,, Y. Kimura, and H. Noda, “Thermal performance of thermoelectric cooler (TEC) integrated heat sink and optimizing structure for low acoustic noise / power consumption”, 22nd IEEE Semi-Therm Symposium, Dallas, 144-151 2006