Elektrikli araçlarda batarya paketi soğutma sistemleri performans analizi ve iyileştirme yönetemlerinin incelenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Makine Mühendisliği, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2026

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SEVGÜL GAMSIZ

Danışman: Muhsin Kılıç

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında, elektrikli araç bataryalarında kullanılmak üzere tasarlanan soğutucu plakaların tasarımının termal ve hidrolik performansı aşamalı ve sistematik bir yaklaşımla incelenmiştir. İlk aşamada, literatürde yaygın olarak kullanılan ölçüler esas alınarak tasarlanan referans bir soğutucu plaka üzerinde yalnızca sıvı soğutma analizleri ile kanal yüksekliği ve toplam plaka kalınlığı gibi geometrik parametrelerin maksimum yüzey sıcaklığı, sıcaklık homojenliği ve basınç kaybı üzerindeki etkileri incelenmiştir. Referans geometriye ait sıvı soğutma davranışı belirlendikten sonra, aynı yapı üzerine faz değiştiren malzemeler entegre edilerek hibrit soğutma sistemleri analiz edilmiştir. Bu aşamada, FDM kullanımının maksimum sıcaklık ve sıcaklık dağılımı üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Çalışmanın bir sonraki aşamasında, daha gerçekçi bir soğutucu plaka tasarımı elde edebilmek amacıyla prizmatik bir LiFePO₄ pilin geometrik ölçüleri esas alınarak soğutucu plaka yeniden düzenlenmiştir. Bu geometri üzerinde geniş bir Reynolds sayısı aralığında yalnızca sıvı soğutma analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu nedenle, Reynolds ve Nusselt sayıları kullanılarak soğutucu plakanın ısı transferi davranışı boyutsuz parametreler üzerinden incelenmiş ve tasarımın farklı akış koşulları için genelleştirilebilir bir çerçevede değerlendirilmesi sağlanmıştır. Son aşamada ise, gerçek pil boyutlarına göre düzenlenen soğutucu plaka tasarımına faz değiştiren malzemeler entegre edilerek hibrit soğutma sistemi analiz edilmiştir. Bu analizler ile sıvı soğutmanın yetersiz kaldığı düşük Reynolds sayısı bölgelerinde FDM katkısıyla hibrit soğutma sisteminin termal performansı değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, soğutucu plaka tasarımında kanal geometrisi, akış koşulları ve FDM kullanımının batarya ısıl yönetimi üzerindeki etkilerini sistematik ve genelleştirilebilir bir bakış açısıyla ortaya koymaktadır.