TÜBİTAK 1004 - MÜKEMMELİYET MERKEZİ DESTEK PROGRAMI
Çatı Proje: ELEKTRİKLİ TAŞITLAR İÇİN BATARYA TEKNOLOJİLERİ ARAŞTIRMA VE GELİŞTİRME PLATFORMU (BATEG)
Mükemeliyet ağında; program yöneticisi Bursa Uludağ Üniversitesi ile birlikte proje yürütücü kuruluşları Coşkunöz Metal Form, ASAŞ ALüminyum, Tübitak RUTE, Coşkunöz Kalıp, Eskişehir Teknik Üniversitesi ve TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi bulunmaktadır.
Proje No: 22AG024
Proje Başlığı: Kompozit Batarya Tasıyıcı Sistemin Mekanik Performansının Eniyilenmesi ve Modül Bazlı Isıl Yönetim Sisteminin Geliştirilmesi
Proje Destek Başlangıç ve Bitiş Tarihleri: 01.12.2022 - 01.12.2025
Yürütücü Kuruluş: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi (TOBB ETÜ)
Proje Ekibi:
- Prof. Dr. Murat Kadri Aktaş, Yürütücü, TOBB ETÜ.
- Prof. Dr. Erdem Acar, Eş-Yürütücü, TOBB ETÜ.
- Dr. Gamze Bayrak, Mühendis, TOBB ETÜ, 2023-2023.
- Saeid Raheimpour, Bursiyer (lisansüstü), TOBB ETÜ.
- Berk Çevrim, Bursiyer (lisansüstü), TOBB ETÜ.
Proje Özeti:
Bu projede bir elektrikli aracın batarya tasıyıcı sisteminin elyaf takviyeli kompozit malzeme kullanılarak gelistirilmesi amaçlanmaktadır. Gelistirilecek olan batarya tasıyıcı sistemin, yapısal analizleri, çarpısma güvenliği açısından optimizasyonu üzerine Ar-Ge faaliyetleri yürütülecektir. Proje kapsamında, elyaf takviyeli kompozitler mekanik performans ve boyutsal kararlılık açısından incelenecektir. Ayrıca, hem çarpısma vb. anlık yüklere hem de sürüs sırasında aktarılan titresimli yüklere karsı gerekli yapısal dayanım performansına sahip olması gereken batarya tasıyıcı sistemin sonlu elemanlar simülasyonlarına dayalı tasarımı gerçeklestirilecektir.Tartısmasız bir sekilde, karbon elyaf mükemmel spesifik mekanik özelliklerinden dolayı en etkili mekanik takviye malzemelerinden biridir. Öte yandan, yüksek maliyeti nedeniyle, bazen daha uygun maliyetli olan cam elyafı gibi diğer takviye malzemeler kullanımı da bir alternatif olarak değerlendirilebilmektedir. Batarya tasıyıcı sistem için hem maliyet hem yapısal performans açısında en uygun elyaf tipinin belirlenmesi adına, bu projede hibrit elyaf kullanımı (karbon ve cam elyaf karısımı) da ele alınacaktır. Farklı fraksiyonlarda karbon ve cam elyaf kullanılarak, karbob/cam elyaf oranının optimum değeri belirlenecektir.
Diğer taraftan enerji verimliliği yüksek bir elektrikli aracın güvenli bir sekilde çalısması için uygun bir ısıl yönetim sisteminin gelistirilmesine ihtiyaç vardır. Isıl yönetim sistemi, bir ısıtma isleminin yanı sıra ana sistem olarak soğutma sisteminden olusur. Elektrikli tasıtlarda gerekli olan voltaj ve güç seviyesine göre belirli sayıda modül seri veya paralel olacak sekilde farklı bağlantı konfigürasyonlarına sahip batarya hücresinden olusmaktadır. Birden fazla hücre gruplanarak modülü olusturmakta, yine birden fazla modül gruplanarak batarya paketini olusturmaktadır. Modüllerin bağlantı tasarımına göre soğutucu sistemin gerekli ısı desarjını sağlaması gerekmektedir. Bu projenin ikinci amacı konsorsiyum çalısmaları doğrultusunda TOGG elektrikli araçları için kullanılacak batarya modüllerine uygun bir pil soğutma plakası tasarlamaktır. Bu amaç için yapılması gereken tasarım, sayısal analiz ve deneysel çalısmalar planlanmıstır.
Proje Çıktıları:
E. Acar, N. Jain, P. Ramu, C. Hwang, I. Lee, "A survey on design optimization of battery electric vehicle components, systems, and management," Structural and Multidisciplinary Optimization, Vol. 67, 2024, Art. No. 27. https://doi.org/10.1007/s00158-024-03737-7.
E. Acar, “Investigation of the Structural Performance of the Battery Enclosure of an Electric Vehicle,” International Conference on Emerging Trends in Engineering, Science and Technology (ICEST - 2024), 2-3 February 2024, Boston, MA.
E. Acar, G. Bayrak, A.M. Türkmen, A.E. Şahin, E.N. Güleçyüz, E.S Koç, Ö. Köseali, “Bir Elektrikli Aracın Kompozit Batarya Paketi Muhafazasının Tasarım İyileştirmesi,” International Symposium on Automotive Science and Technology, 7-8 September 2023, Ankara, Türkiye.