Artan sürdürülebilirlik trendine bağlı olarak özellikle otomotiv sektöründe araçların tahrik sistemlerinde iyileştirmeler ve değişiklikler yapılmaktadır. Güç kaynağının verimini artırmak ve emisyonları azaltmak günümüz araç üreticilerinin temel hedefi olmuştur. Bataryalı Elektrikli Araçlar, gelişen teknolojiye bağlı olarak; sıfır emisyon çözümleri ve güç kaynağından birim zamanda yüksek verim elde edilebilmesi nedeniyle araç konfigürasyonlarının başında gelmektedir. Ancak bataryanın performansı, maliyeti, ömrü ve güvenliği başta olmak üzere bazı faktörler elektrikli aracın gelişimini sınırlamaktadır. Bir BEA aracının çalışma şartlarına karşı kararlı olması ve öngörülen senaryolarda gerekli ihtiyaçları karşılayabilecek bir termal yönetim sistemine sahip olması bu anlamda oldukça önemlidir.
Elektrikli bir aracın; batarya performansı, elektrik motoru verimliliği ve kabin konforu gibi isterlerin sağlanabilmesi için sistem alt komponentlerinin belirli sıcaklık aralıklarında tutulmasına ihtiyaç vardır. Araç seviyesindeki bu optimizasyonun sağlanması termal yönetim sisteminin temel görevidir.
Bu tarz optimizasyon çalışmalarında maliyetin azaltılması adına sayısal yöntemler kullanılarak çözüm yapılmaktadır. Entegrasyonlu sistemlerin modellemesi ve belirlenen senaryoların performans tahmini için tek boyutlu simülasyon yaklaşımı en ideal metottur.
Bu çalışmada, bir boyutlu simülasyon yöntemi ile tasarlanan dört farklı soğutma çevrimi üzerinden üç farklı araç koşulunda sonuçlar karşılaştırılmış ve en optimum sonucu veren konfigürasyon seçilmiştir. Detaylı tek boyutlu modelde, komponent bazlı gereksinimler dikkate incelenmiş olup her bir unsurun sıcaklık, basınç kaybı ve debi sonuçları rapor edilmiştir.
Anahtar Kelimeler: BEA, 1D Entegrasyonlu Termal Yönetim, Güç Elektroniği Soğutma, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD)
|