Elektrikli arabalar için geliştirilen bir lityum iyon batarya paketinin ısıl yönetimi ve optimizasyonu
Thermal management and optimization of a lithium-ion battery pack for electric cars
- Tez No: 649855
- Danışmanlar: PROF. DR. FEVZİ BEDİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 110
Özet
Günümüzde fosil yakıtların hızla tüketimi ve sınırlı miktarda olması insanları alternatif enerji kaynaklarına yöneltmiştir. Lityum iyon bataryalar bu ihtiyaca cevap verebilmesi bakımından kullanım alanları giderek yaygınlaşmaktadır. Yüksek güç ve performans gerektiren elektrikli arabalarda kullanılmaktadır. Yüksek akım ve voltaj değerlerinde belirli bir ısı üreten bu bataryalar için soğutma yönetimi batarya ömrü ve kullanıldığı makine açısından çok önemlidir. Çünkü bu batarya içinde gerçekleşen kimyasal reaksiyonlar belirli bir kritik sıcaklığın üzerinde daha hızlı oluşup daha çok ısı üretmesi sonucunu doğurur. Bunun sonucunda hücre sıcaklığı sürekli artar. Doğru bir soğutma tasarımı yapılamazsa bataryada hacimsel genleşme, patlama veya yanma olması muhtemeldir. Bu sonuç tüm sistemin yanması ve bataryanın çalıştırdığı makinenin bir daha hiç kullanılamaması anlamına gelir ve güvenlik açısından bir tehdit unsurudur. Bu çalışmada elektrikli araçlarda kullanılacak bir lityum iyon batarya paketinin su soğutmalı ısıl tasarımı yapılmıştır. Farklı çalışma durumlarına göre açığa çıkan ısı miktarı analitik olarak belirlenmiştir. Yüksek performans ihtiyacında bataryadan yüksek kapasite oranlarında akım çekilmesi durumunda oluşacak ısı üretimi en kötü senaryo olarak seçilip soğutma kanal tasarımı gerçekleştirilmiştir. Bunun için soğutma kanalları ve bataryalarda ortaya çıkan ısı-akışkan olaylarının hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) yöntemi ile bilgisayar ortamında benzetimi yapılmıştır. Benzetim sonuçların değerlendirilmesi ve optimizasyonu sonrasında en uygun soğutma tasarımı elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In today's world, fossil fuels are consumed rapidly and they will waste eventually due to their limited sources.This situation causes the people to find alternative energy resources. Lithium Ion Batteries become more and more common to respond this situation. In addition, they are used in the electric vehicle which needs high power and performance. Cooling Method is very important for Lithium Ion Batteries which generate heat at high current and voltage, also battery life, because the chemical reactions in the battery cause more heat production when the critical temperature is exceeded, therefore the cell temperature constantly increases. If the cooling system does not design properly, the battery will burst and burn due to volumetric expansion. This means burning of the entire system, so the battery operated machine will never be used again and also it is a security threat to users. In this study, liquid water-cooling thermal design has been developed for a li-ion battery pack which is used in electric vehicle. The amount of heat release has been defined under different working conditions. When the system works at high performance, it draws current at high speed from battery, so it causes an increase in heat. In this reason, the parameters are chosen in order to design the proper cooling-system while considering these situations. Computational fluid dynamics (CFD) method is used to define cooling channel and heat-fluid connections in the battery. As a result of this method, the optimal cooling design is obtained thanks to an optimization.
Benzer Tezler
- New edge computing offloading methods for next generation wireless networks
Yeni nesil haberleşme sistemleri için geliştirilen kenar ağlarda bilgi işlem yük boşaltma yöntemleri
BESTE ATAN
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFİYE DURAK ATA
- Kestirim öğrenmeli bulanık denetimli otonom taşıtlar için doku benzersizliği kullanılarak stabilize yol belirleme
Stabilized road recognition using texture dissimilarities for autonomous vehicles with fuzzy control and forecast learning
HASAN KARAL
Doktora
Türkçe
2000
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RIFAT YAZICI
- Enerji depolama için grafen tabanlı üç boyutlu elektrot malzeme uygulamaları
Graphene-based three-dimensional electrode material applications for energy storage
DENİZ KURUAHMET
Doktora
Türkçe
2023
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET OĞUZ GÜLER
- Batarya yönetim sistemi
Battery management system
YUSUF BELLO SALEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN KÜRÜM
- Lityum-iyon piller için poliüretan esaslı esnek jel polimer elektrolit
Polyurethane based flexible gel polymer electrolyte for lithium-ion batteries
FATMANUR UYUMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Polimer Bilim ve TeknolojisiMarmara ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEMET VEZİR KAHRAMAN
DR. SANDUGASH KALYBEKKYZY