Elektrikli Araçlarda Lityum İyon Batarya (NMC 811) Paketinin Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği Kullanılarak Termal Yönetiminin Sayısal Olarak İncelenmesi
Numerical Investigation of Thermal Management of Lithium-Ion Battery (NMC 811) Pack In Electric Vehicles Using Computational Fluid Dynamics
- Tez No: 1019613
- Danışmanlar: PROF. DR. YASİN VAROL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Otomotiv Mühendisliği, Automotive Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Fırat Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Otomotiv Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Batarya termal yönetimi, elektrikli araçlarda güvenlik, performans ve batarya ömrünü doğrudan etkileyen kritik bir tasarım alanıdır. Bu tezin amacı, batarya sistemlerinde optimum termal performansı sağlamayı zorlaştıran etkenleri belirlemek ve ısıl problemlerin azaltılmasına yönelik uygulanabilir bir değerlendirme çerçevesi sunmaktır. Bu tezde, lityum-iyon batarya paketleri için iki farklı geometrik tasarım denenmiş ve iki farklı soğutucu akışkan kullanılarak Reynolds sayısının, farklı deşarj hızları altında paketlerin termal davranışı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Elde edilen bulgular, düşük deşarj hızlarında düşük Reynolds sayılarının kullanılması durumunda paket sıcaklığının bataryaların sorunsuz çalışmasına imkân veren makul bir seviyede kaldığını göstermiştir. Buna karşılık, yüksek deşarj hızlarında sıcaklık artışına bağlı olası problemleri önlemek ve batarya verimliliğini korumak için daha yüksek Reynolds sayılarının tercih edilmesi gerektiği belirlenmiştir. Ayrıca, yüksek deşarj hızlarında nanoakışkan kullanımının, soğutucu olarak havaya kıyasla daha yüksek bir soğutma etkinliği sağladığı tespit edilmiştir. Bununla birlikte, batarya duvarı ile soğutucu akışkan arasındaki temas alanı arttıkça ısı transferinin iyileştiği ve batarya sıcaklığının optimum çalışma aralığında tutulmasının kolaylaştığı sonucuna ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Battery thermal management is a critical design domain in electric vehicles, as it directly affects safety, performance, and battery lifetime. The aim of this thesis is to identify the factors that hinder achieving optimal thermal performance in battery systems and to propose an applicable evaluation framework for mitigating thermal problems. In this thesis, two different geometric designs for lithium-ion battery packs were tested, and the effect of the Reynolds number on the thermal behavior of the packs under various discharge rates was investigated using two different coolant fluids. The findings indicate that, at low discharge rates, employing low Reynolds numbers keeps the pack temperature at a reasonable level that allows batteries to operate without issues. In contrast, at high discharge rates, higher Reynolds numbers should be preferred in order to prevent potential problems associated with temperature rise and to maintain battery efficiency. Moreover, at high discharge rates, the use of a nanofluid was found to provide higher cooling effectiveness compared to air as a coolant. In addition, as the contact area between the battery wall and the coolant increases, heat transfer improves, making it easier to keep the battery temperature within the optimal operating range.
Benzer Tezler
- Production and characterization of porous carbon nanofibers as anodes for sodium ion batteries
Gözenekli karbon nano liflerin sodyum iyon pillerı için anot olarak üretimi ve karakterizasyonu
BÜLİN ATICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELTEM YANILMAZ
- Design optimization for minimizing the production cost of lithium ion batteries in electrified vehicles
Elektrikli araçlarda lityum iyon bataryalar üretim maliyetinin en aza indirilmesi için tasarım eniyilemesi
SAHAR DADASHI FARKHANDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
EnerjiSabancı ÜniversitesiEnerji Yönetimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TUĞÇE YÜKSEL BEDİZ
- Hibrit pil paketleri için özel batarya yönetim sistemi tasarımı ve performans analizi
Custom battery management system design and performance analysis for hybrid battery packs
MOHAMAD AMIN EL RACHIDI
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ONUR DEMİREL
- Lityum iyon bataryaların sağlık durumu kestirimi için elektrokimyasal ölçüm teknikleri kullanılarak yeni bir yöntemin belirlenmesi
Determination of a new method for estimating the state of health of lithium-ion batteries using electrochemical measurement techniques
ENES HAKAN AYGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KORAY GÜRKAN
DOÇ. DR. SİBEL YAZAR AYDOĞAN
- Tam elektrikli araçlarda pil yangınları ve etkin söndürme sistemlerinin incelenmesi
An investigation of battery fires in fully electric vehicles and effective suppression systems
ONUR MAMMACIOĞLU
Doktora
Türkçe
2025
Mühendislik BilimleriSakarya ÜniversitesiYangın ve Yangın Güvenliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN COŞKUN