Elektrikli araçların batarya sistemlerinde ısı yönetimi
Thermal management in electric vehicle battery systems
- Tez No: 590826
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERHAN PULAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Petrol ürünleri ve hava kirliliği üzerine endişelerin artmasıyla birlikte, elektrikli ve hibrit elektrikli araçların geliştirilmesine başlanmıştır. Elektrikli ve hibrit elektrikli araçlar için yapılan araştırmalar, içten yanmalı motorlara fiyat ve güvenilirlik açısından alternatif olmasını da kapsamaktadır. Özellikle elektrikli araçlar üzerine yapılan çalışmalardaki yarış, elektrikli araçların batarya sistemleri üzerinedir. Uygun maliyetli ve uzun ömürlü batarya sistemlerini piyasaya süren kuruluşların, gelecekteki otomotiv endüstrisine hakim olma konusunda güçlü bir konumda olacağı aşikardır. Elektrikli araçlar için geliştirilen batarya sistemlerindeki en büyük endişelerden birisi, bataryalardaki ısı yönetimidir. Özellikle lityum iyon (li-ion) pillerinin hücrelerindeki sıcaklık, tüm batarya paketi içinde sınırlı derecede (°C) değişime izin vermektedir. Batarya hücreleri, hızlı deşarj (boşalma), aşırı şarj ve ortam sıcaklığının fazla artmasından dolayı gerçekleşen aşırı ısınmalara karşı savunmasızdırlar. Aşırı ısınma ve dengesiz sıcaklık dağılımı, hızlı bir şekilde hücre bozulmasına ve batarya çevrim ömrünün kısalmasına sebep olmaktadır. Ayrıca bu durumlarda sıcaklık kontrolsüz bir şekilde arttığı için bataryada gerçekleşebilecek katastrofik hasar, yangına ve patlamaya sebep olabilmektedir. Tüm bu sebeplerden dolayı, batarya sistemlerindeki ısıyı uzaklaştırmak ve batarya paketi/modülü/hücresi boyunca üniform sıcaklığı sağlamak için elektrikli araç batarya paketleri kapsamlı soğutma sistemlerini içermektedir. Bu tez çalışmasında, elektrikli araçların batarya sistemleri tasarlanmıştır ve batarya sistemlerinin ısıl yönetimi gerçekleştirilmiştir. Isı yönetimi çalışmaları, ANSYS Icepak programında sonlu elemanlar analizleri ile yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda, tasarımın doğrulanması ile ısıl performansta iyileştirmeler yapılmıştır. Batarya sınır şartlarının batarya sistemine etkisi net bir şekilde ortaya konulmuştur.
Özet (Çeviri)
In the wake of growing concerns over petroleum supplies and air pollution, electric vehicles (EVs) including hybrid electric vehicles (HEVs) are being developed and refined as cost effective, reliable and safe alternatives to conventional gasoline and diesel engines. The race is on to design electric batteries as the power source for this new class of vehicles. Competition is intense and the stakes are high. Organizations that succeed in bringing cost-effective, long-lasting batteries to market first are in a strong position to dominate the future automotive industry, not to mention reap a sizeable share of profits. One of the major concerns in the development of lithium-ion battery packs for EVs is thermal management. The temperature of all cells must be strictly maintained within limited degrees C across the entire pack. Cells are vulnerable to overheating from rapid discharging, overcharging or excessive ambient heating. Such overheating and uneven temperature distribution can lead to rapid cell degradation and shorten battery life. In extreme cases, thermal runaway may occur in a cell as heat builds up uncontrollably, possibly causing catastrophic destruction, such as fire and explosion. For these reasons, EV battery packs/systems/cells incorporate extensive cooling systems to dissipate heat and provide for uniform temperatures throughout the battery pack In this thesis, the design and thermal management of the electric vehicle battery systems are investigated. Thermal management works are made with finite element analyses in ANSYS Icepak programme. At the result of analyses, the design is validated and thermal performance is upgraded. The effect of the battery boundary conditions on the battery system is clearly demonstrated.
Benzer Tezler
- Gizli ısıl enerji depolama yöntemi ile lityum-iyon bataryaların ısıl yönetimi için kompozit faz değiştiren malzemelerin geliştirilmesi
Development of composite phase change materials for thermal management of lithium-ion batteries by latent thermal energy storage method
EMRE BOZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiYalova ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SELÇUK MERT
- Optimized power control strategy for a proton exchange membrane fuel cell system
Proton değişim membranlı yakıt hücresi sistemi için optimize edilmiş güç kontrol stratejisi
ÖMER BURAK SARIÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRET ÇALIŞKAN
- Elektrikli araçlar için lityum iyon batarya paketinin termal yönetimi
Thermal management of lithium-ion battery pack for electric vehicles
ZİYAETTİN ATILGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
EnerjiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEMİL YİĞİT
- Enerji depolama üniteli trijenerasyon mikro şebeke sisteminde çizelgeleme optimizasyonu: Hastane uygulaması
Scheduling optimization in the trigeneration microgrid system with energy storage unit: Hospital application
ANIL DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ÖZGÜR KAYALICA
DOÇ. DR. AYŞE AYLİN BAYAR
- Analysis of battery thermal management system in electric vehicles
Elektrikli araçlarda batarya termal yönetim sistemi analizi
GÖZDE EKMEKÇİ GÜÇLÜTEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN TÜCCAR