TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Birim | FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ |
| OTOMOTİV MÜHENDİSLİĞİ (YL) | |
| Kod | OM528 |
| Ad | Hibrit ve Elektrikli Taşıtlarda Batarya Termal Sistemlerinin Sayısal Analizi |
| Dönem | 2026-2027 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Dönem | Bahar |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | Türkçe |
| Seviye | Yüksek Lisans Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Dr. Öğr. Üyesi Sinan KEYİNCİ |
| Dersin Öğretim Elemanı |
Güncel dönem ders programı henüz yapılmamıştır.
|
Dersin Amacı / Hedefi
Bu dersin amacı, hibrit ve elektrikli taşıtlarda batarya sistemlerinin ısıl davranışını ve ısıl yönetim yöntemlerini kavratarak bu sistemlerin sayısal modelleme ile analiz edilebilmesini sağlamaktır.
Dersin İçeriği
Bu ders kapsamında hibrit ve elektrikli taşıtlarda kullanılan batarya ısıl yönetim sistemlerinin CFD tabanlı sayısal analizi ele alınmaktadır. Batarya hücresi ve modül geometrisinin oluşturulması, geometrinin sadeleştirilmesi, ağ yapısının hazırlanması, ağ kalitesinin değerlendirilmesi, katı ve akışkan bölgelerin tanımlanması, malzeme özelliklerinin girilmesi ve sınır şartlarının belirlenmesi açıklanmaktadır. Hava soğutma, sıvı soğutma, faz değişimli malzeme içeren sistemler ve hibrit soğutma yaklaşımları uygulama odaklı olarak incelenmektedir. Tek hücre ve batarya modülü seviyesinde ısıl analiz kurulumu, ısı üretimi tanımı, giriş çıkış koşulları, çözüm ayarları ve sonuçların değerlendirilmesi üzerinde durulmaktadır. Debi, kanal geometrisi, hücre aralığı, sıcaklık dağılımı, sıcaklık farkı ve basınç kaybı gibi parametrelerin sistem performansına etkileri parametrik analizler üzerinden değerlendirilmektedir. Farklı soğutma stratejilerinin karşılaştırılması, model sonuçlarının yorumlanması ve örnek uygulamalar üzerinden mühendislik değerlendirmeleri yapılmaktadır.
Dersin Ön Koşulu
Dersin ön koşulu bulunmamaktadır.
Kaynaklar
Li, Junqiu, Modeling and Simulation of Lithium-ion Power Battery Thermal Management, Springer, 2022. ANSYS Inc., ANSYS Fluent Theory Guide and Battery Modeling Tutorials, ANSYS Documentation.
Notlar
Ders Notları
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Hibrit ve elektrikli taşıtlarda batarya ısıl yönetiminin performans, ömür ve güvenlik açısından önemini açıklar. |
| ÖÇ02 | Batarya hücrelerinde ısı oluşumunu ve sıcaklık dağılımını etkileyen temel parametreleri değerlendirir. |
| ÖÇ03 | Hava, sıvı, PCM ve hibrit soğutma yöntemlerinin üstünlüklerini ve sınırlılıklarını karşılaştırır. |
| ÖÇ04 | Batarya modülü ve paket tasarımında hücre yerleşimi, akış düzeni ve termal homojenlik ilişkisini yorumlar. |
| ÖÇ05 | Sayısal analiz için geometri, malzeme özellikleri, sınır şartları ve ağ yapısı tanımlama süreçlerini açıklar. |
| ÖÇ06 | Farklı çalışma koşullarında batarya ısıl yönetim sistemlerinin performansını analiz eder. |
| ÖÇ07 | Termal kaçak, aşırı ısınma ve güvenlik risklerini mühendislik bakış açısıyla değerlendirir. |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Otomotiv Mühendisliği alanının ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrar. | |
| PÖÇ02 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Akademik ürün ortaya çıkarırken gerekli etik değerleri kavrar. | |
| PÖÇ03 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Literatür araştırması yapar ve bilimsel problemi tanımlar. | |
| PÖÇ04 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Otomotiv Mühendisliği alanında edindiği bilgileri farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirerek yorumlar ve yeni bilgiler oluşturur. | |
| PÖÇ05 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Mühendislik uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarında sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri anlayarak çağın sorunlarına çözüm sunar. | |
| PÖÇ06 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Otomotiv Mühendisliği alanı ile ilgili uzmanlık gerektiren bir çalışmayı bağımsız olarak yürütür. | |
| PÖÇ07 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Mühendislik alanında akademik araştırma yöntemlerini kavrayarak uygular. | |
| PÖÇ08 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Lisans düzeyi yeterliliklerine dayalı olarak, Otomotiv Mühendisliği alanında bilgilere uzmanlık düzeyinde ulaşır. | 4 |
| PÖÇ09 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Otomotiv Mühendisliği alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yapar. | |
| PÖÇ10 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Otomotiv Mühendisliği alanındaki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını, nicel ve nitel veriler ile destekleyerek, alanındaki ve alan dışındaki gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarır. | |
| PÖÇ11 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Otomotiv Mühendisliği alanı ile ilgili uygulamalarda karşılaşılan ve öngörülemeyen karmaşık sorunların çözümü için yeni stratejik yaklaşımlar geliştirir ve sorumluluk alarak çözüm üretir. | 4 |
| PÖÇ12 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Otomotiv Mühendisliği alanında edindiği uzmanlık düzeyindeki teorik ve uygulamalı bilgileri kullanır. | 5 |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Elektrikli ve hibrit taşıt teknolojilerine genel bakış, batarya sistemlerinin araç içerisindeki rolü | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma |
| 2 | Geometri oluşturma ve sadeleştirme, batarya hücresi ve modül temsili | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Gösterip Yaptırma, Problem Çözme |
| 3 | Ağ yapısı oluşturma, ağ kalitesi, hücre tipi seçimi ve temel hatalar | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Gösterip Yaptırma, Problem Çözme |
| 4 | Malzeme tanımları, katı ve akışkan bölgeler, temel fiziksel özellikler | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Gösterip Yaptırma, Problem Çözme |
| 5 | Sınır şartlarının tanımlanması, giriş çıkış koşulları, ısı üretimi tanımı | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Gösterip Yaptırma, Problem Çözme |
| 6 | Tek hücre için temel ısıl analiz kurulumu ve çözüm alınması | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Gösterip Yaptırma, Problem Çözme |
| 7 | Batarya modülü için hava akışı altında ısıl analiz | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Gösterip Yaptırma, Problem Çözme |
| 8 | Ara Sınavlar | Referans kitaplar ve ders notları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 9 | Sıvı soğutma modeli kurulumu | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Gösterip Yaptırma, Problem Çözme |
| 10 | Sıvı soğutma modelinin kanal ve plaka yapılarının analizi | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Gösterip Yaptırma, Problem Çözme |
| 11 | Faz değişimli malzeme içeren sistemlerin modellenmesi | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Gösterip Yaptırma, Problem Çözme |
| 12 | Çoklu soğutma yaklaşımları, hibrit sistemlerin sayısal incelenmesi | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Gösterip Yaptırma, Problem Çözme |
| 13 | Parametrik analiz, debi, kanal geometrisi ve hücre aralığı etkileri | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Gösterip Yaptırma, Problem Çözme |
| 14 | Sonuçların yorumlanması, sıcaklık dağılımı, sıcaklık farkı ve performans değerlendirmesi | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Gösterip Yaptırma, Problem Çözme |
| 15 | Örnek uygulamaların karşılaştırılması ve genel değerlendirme | Referans kitaplar ve ders notları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Gösterip Yaptırma, Problem Çözme |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Referans kitaplar ve ders notları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Referans kitaplar ve ders notları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 3 | 42 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 1 | 10 | 10 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 20 | 20 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 40 | 40 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 154 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 6,16 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||