Proje 4 (TOBB ETÜ)

Proje Konusu: Kompozit Batarya Taşıyıcı Sistemin Mekanik Performansının Eniyilenmesi ve Modül Bazlı Isıl Yönetim Sisteminin Geliştirilmesi

Batarya ile çalışan elektrik araçlar içten yanmalı motorla çalışanlara kıyasla önemli ölçüde daha kısa bir sürüş aralığı göstermektedir. Araçlardaki ağırlık azaltımı sürüş menzilini uzatmanın etkili yollarından birisidir. Ağrılığı azaltmanın en etkili yollarından birisi çelik ve alüminyum gibi standart malzemeler yerine elyaf takviyeli kompozit malzemeler kullanmaktır. Bu projede, bir elektrikli aracın batarya taşıyıcı sisteminin elyaf takviyeli kompozit malzeme kullanılarak geliştirilmesi amaçlanmaktadır. Geliştirilecek olan batarya taşıyıcı sistemin çarpışma güvenliği açısından optimizasyonu üzerine Ar-Ge faaliyetleri yürütülecektir.

Proje kapsamında, elyaf takviyeli kompozitler mekanik performans ve boyutsal kararlılık açısından incelenecektir. Ayrıca, hem çarpışma vb. anlık yüklere hem de sürüş sırasında aktarılan titreşimli yüklere karşı gerekli yapısal dayanım performansına sahip olması gereken batarya taşıyıcı sistemin sonlu elemanlar simülasyonlarına dayalı tasarımı gerçekleştirilecektir.

Karbon elyaf mükemmel mekanik özelliklerinden dolayı en etkili takviye malzemelerinden biri olmakla birlikte, yüksek maliyeti nedeniyle, bazen daha uygun maliyetli olan cam elyafı gibi diğer takviye malzemeler kullanımı da bir alternatif olarak değerlendirilebilmektedir. Batarya taşıyıcı sistem için hem maliyet hem yapısal performans açısından en uygun elyaf tipinin belirlenmesi adına, bu projede hibrit elyaf (karbon ve cam elyaf karışımı) kullanımı da ele alınacaktır.

Elektrikli araçların güvenli ve verimli operasyonu için uygun bir ısıl yönetim sisteminin geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Isıl yönetim sistemi, bir ısıtma işleminin yanı sıra soğutma sistemi ve diğer bileşenlerden oluşur. Elektrikli taşıtlarda gerekli olan voltaj ve güç seviyesine göre tasarlanan modül, seri veya paralel şekilde bağlantı konfigürasyonlarına sahip batarya hücresinden oluşmaktadır. Modüllerin bağlantı şekline göre soğutucu sistemin gerekli ısı deşarjını sağlaması gerekmektedir. Bu projenin ikinci amacı konsorsiyum çalışmaları doğrultusunda elektrikli araçlar için kullanılacak batarya modüllerine uygun bir soğutucu plaka tasarlamaktır. Bu amaç için yapılması gereken modelleme, sayısal analiz ve deney çalışmaları planlanmıştır.