Li-iyon batarya paketlerinin ısıl yönetimi için yenilikçi bir soğutucu plaka tasarımı
A novel cold plate design for thermal management of li-ion battery packs
- Tez No: 1017919
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN AYDIN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, silindirik Li-iyon bataryalardan oluşan bir batarya paketi için yenilikçi bir soğutucu plakaya sahip sıvı soğutmalı aktif batarya ısıl yönetim sisteminin ısıl-hidrolik performansı ile ağırlık üzerindeki etkisi deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Çalışmanın amacı, batarya paketi için güvenli çalışma sıcaklıklarının sağlanması, sıcaklık homojenliğinin artırılması ve sistem ağırlığının azaltılması amacıyla optimum soğutucu plaka geometrisi ve işletme koşullarının belirlenmesidir. Bu kapsamda, 2×18 konfigürasyonuna sahip batarya paketi için soğutucu plaka yüksekliği (30–60mm), temas açısı (60°–150°) ve soğutucu akışkan debisi (0.1–1.0L/dk) temel tasarım ve işletme parametreleri olarak ele alınmıştır. Sistem performansı; maksimum sıcaklık, maksimum sıcaklık farkı, basınç farkı, soğutma etkinliği, sıcaklık homojenliği ve enerji yoğunluğu kriterleri üzerinden değerlendirilmiştir. Sonuçlar, soğutucu akışkan debisinin ısıl performans üzerinde baskın parametre olduğunu ve soğutucu plaka geometrisinin sıcaklık dağılımı ile sistem ağırlığı üzerinde belirleyici olduğunu göstermiştir. Ayrıca, makine öğrenmesi destekli optimizasyon ve Taguchi yöntemi ile optimum tasarım ve işletme koşulları belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, the thermal-hydraulic performance of a liquid-cooled active battery thermal management system with a novel cooling plate for a battery pack composed of cylindrical Li-ion batteries, as well as its impact on total weight of the pack, are investigated experimentally and numerically. The aim of the study is to determine the optimum cooling plate geometry and operating conditions to provide safe temperature range, enhance temperature uniformity, and reduce the overall weight of the battery pack. In this context, the cooling plate height (30–60mm), contact angle (60°–150°), and coolant flow rate (0.1–1.0L/min) are considered as the main design and operating parameters for a battery pack with a 2×18 configuration. The system performance is evaluated based on maximum temperature, maximum temperature difference, pressure drop, cooling effectiveness, temperature uniformity, and energy density criteria. The results indicate that the coolant flow rate is the dominant parameter affecting thermal performance, while the cooling plate geometry plays a decisive role in terms of temperature distribution and package weight. In addition, optimum design and operating conditions are determined using machine learning-assisted optimization and the Taguchi method.
Benzer Tezler
- Faz değiştiren malzeme ve gözenekli ortamlardan oluşan yapıiçerisindeki bataryanın ısıl performansının araştırılması
Investigation of thermal performance of battery inside the structure consisting of phase change material and porous media
SİMGE ALTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA YASİN GÖKASLAN
- Designing a thermal management system for lithium-ion batterypacks used in electrical vehicles
Elektrikli araçlarda kullanılan lityum iyon akü paketleri için termal yönetim sistemi tasarımı
MOHAMMAD ALIPOUR
Doktora
İngilizce
2019
EnerjiKoç ÜniversitesiKimya ve Biyoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA KIZILEL
- Hibrit araçlarda meydana gelen yangınlar ve etkili söndürme sistemlerinin incelenmesi
An investigation into fires in hybrid vehicles and the assessment of effective fire suppression systems
CEMİL ÖZKALAY
Doktora
Türkçe
2025
Mühendislik BilimleriSakarya ÜniversitesiYangın ve Yangın Güvenliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN SERHAD SOYHAN
- Cost-oriented optimization of battery pack sizing and electrical design of the battery system for electrified bus rapid transit systems
Metrobüs sistemlerinin elektrifikasyonu için maliyet odaklı batarya sistemi boyutlandırma optimizasyonu ve batarya paketi elektriksel tasarımı
YİĞİT İŞCANOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT YILMAZ
- Kurşun asit akü sistemlerinin li-iyon bataryalar ile dönüşümünün incelenmesi
Investigation of the conversion of lead acid battery systems with li-ion batteries
GÜRKAN GÜNDÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Enerjiİnönü ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. SERDAR ALTIN