Elektrikli araçlarda kullanılan batarya paketinin termal modeli ve analizi

Elektrikli araç sayılarının hızla arttığı günümüzde yapılan bilimsel çalışmalar da, aynı oranda bir ivme kazanmıştır. Elektrikli araç teknolojisinin yaygınlaşması adına en kritik alt sistemlerden biri olan batarya paketinin doğru analiz edilmesi, sürüş performansından menzile kadar kullanıcıyı doğrudan ilgilendiren önemli performans ölçütlerine etki etmektedir. Tez çalışması kapsamında, elektrikli aracın batarya paketinde kullanılacak lityum iyon pil hücresinin elektriksel ve termal matematik modelleri Matlab&Simulink programında oluşturulmuştur. Simülasyon çıktıları yapılan test değerleri ve Ansys programında yapılan termal analizler ile doğrulanmıştır. Oluşturulan pil modeliyle, Tesla Model S aracına ait batarya paketinin benzeri Matlab&Simulink ortamda modellenmiştir. Oluşturulan batarya paketi termal olarak Ansys programında yapılan analizler ile doğrulanmış ve elektriksel çıktıları araca ait katalog değerleriyle karşılaştırılmıştır. Araç üzerinde simülasyonlarının yapılabilmesi için, araca ait elektrik motoru ve taşıt dinamiği modelleriyle sürücü, yol şartları ve çevre şartları modelleri oluşturulmuştur. Sürüş performansını standart değerler ile karşılaştırma adına, standart sürüş çevrimlerinden NEDC tercih edilmiştir. Yol şartları ve çevre şartları modellerinde, İstanbul ve Erzurum illerinde belirlenen güzergahlar ve her bir şehre ait mevsimsel sıcaklık değerleri altında günlük, bir yıllık ve sekiz yıllık süre zarfında simülasyonları yapılmıştır. Bataryanın elektriksel performansı, termal performansı ve yaşlanma faktörü gibi değerler, grafik haline getirilerek tartışılmaya hazır hale getirilmiştir.