Nisan-Mayıs-Haziran 2017 | Sayı: 1

mine, çoğunlukla bir akü ve içten yanmalı bir motora sahiptir. HEV’lerde, rejeneratif frenleme, bir aküyü şarj etmek için elekt- rik üretir ve içten yanmalı motora ek olarak araç için ikinci bir güç kaynağı oluşturur. Bu araçlar sadece akü gücüyle yalnızca kısa bir mesafe 5-6 km yol kat edebilir ve bir elektrik kaynağı- na bağlanamaz. PHEV’lerden farkı bir elektrik kaynağına bağ- lanmamasıdır. 3. ELEKTRİKLİ ARAÇ AKÜLERİ VE ŞARJ YÖNTEMLERİ Akü teknolojisindeki son gelişmelerle birlikte elektrikli araç- lar, performans, kolaylık ve maliyet bakımından içten yanma- lı araçlarla rekabet edecek seviyeye yaklaşmıştır. Kurşun asit (lead acid) teknolojisinin forklift ve havaalanı yer destek dona- nımları gibi birçok elektrikli araç uygulamasında son derece uy- gun maliyetle kullanılmasına rağmen, enerji yoğunluklarında- ki sınırlamalar ve tekrarlanan şarj ve deşarj işlemleri nedeniy- le, bu aküler karayollarındaki elektrikli araçlarda daha az kul- lanışlıdır. Bugün birçok araç üreticisi elektrikli araçlar için ni- kel metal hidrit (nickel-metal-hydride) veya daha çok çeşitli lit- yum (lithium) esaslı aküler kullanmaktadır. Lityum iyon aküler, kurşun asid akülerin sağladığı enerjinin dört katını ve nikel-metal-hidrit akülerin sağladığı enerjinin iki katını vermektedir. Lityum iyon akülerin olumlu özelliklerinden biri de hidrojen gazı çıkarmamaları ve iç ortamda şarj edilme- leri durumunda ilave havalandırmaya ihtiyaç göstermemeleri- dir. Lityum esaslı akülerin malzemesi genel olarak bol miktarda bulunmakta, tehlike yaratmamakta ve nikel esaslı teknolojile- re nazaran daha düşük maliyettedir. Lityum esaslı teknolojilerle yaşanan mevcut zorluk, artan akü kapasitesini sağlarken kalite- yi ve dönüşüm ömrünü korumak ve aynı zamanda üretim mali- yetini düşürmektir. Altyapı açısından ele alındığında, akü mali- yetleri zamanla azalmaktadır. Otomobil imalatçıları lityum esas- lı akü paketlerinin kapasitesini artıracak ve bu suretle elektrikli araçların aldıkları mesafeyi uzatacak çalışmaları artırmaktadır. Akü ölçüsü veya kapasitesi kilovat saat (kWh) olarak ölçülür. Elektrikli araçlar için akü kapasitesi 3 kWh gibi düşük bir değer ile 40 kWh gibi büyük bir değer aralığında değişir [5]. Tipik ola- rak PHEV (Plug in Hybrid Electric Vehicle) tipi elektrikli araç- larda birden fazla farklı yakıt kullandığından daha küçük akü paketleri bulunur. Buna karşılık BEV (Battery Electric Vehicle) yani sadece akü ile çalışan elektrikli araçlar kat ettikleri yol ve mek için fişe takılabilir veya bazı durumlarda boşalan aküler şarjlı akülerle değiştirilebilir. Bir BEV, özel olarak tasarlanmış olan bir konektör sistemi kullanılarak elektrik şebekesine bağ- lanmak suretiyle şarj edilir. BEV’lerin yakıt deposu, egzoz bo- rusu veya konvansiyonel motor veya elektrik üretme araçları yoktur. Tipik olarak saatte 100 ile 160 km arasında bir hıza eri- şebilir. Pek çok gelişmiş BEV rejeneratif frenleme ile tüketilen enerjinin bir kısmını yeniden kazanabilmektedir. Basit bir deyiş- le tahrik motoru frenleme sırasında jeneratör görevi görmekte- dir. Rejeneratif frenleme uygulandığı zaman, BEV’ler frenleme öncesinde aracı, araç hızına ulaştırmak için kullanılan enerji- nin %5 ile %15’ini geri kazanabilmektedir. BEV başka bir temel enerji kaynağına sahip olmadığı için, he- deflenen menzili karşılayan bir büyük akü seçilmesi gereklidir. BEV aküleri genelde hibrid elektrikli araçlarda kullanılan akü- lerden daha büyük olup genelde aracın bagaj kısmında yer alır. 2.2 Soketli Hibrid Elektrikli Araçlar (PHEV- Plug-in Hybrid- Electric Vehicle) Soketli Hibrid Elektrikli Araçlar (PHEV) iki enerji kaynağından güç alır. Tipik PHEV konfigürasyonu bir akü ve benzin ya da di- zel ile çalışan bir içten yanmalı motor kullanır. Soketli hibrid elektrikli araçların Seri Hibrid ve Paralel Hibrid olmak üzere iki farklı tasarımları vardır. Seri hibrid araçlar tamamen elektrikli tahrik sistemi ile ivme- lenirken, paralel hibrid araçlar hem içten yanmalı motor hem de elektrikli tahrik sistemi ile ivmelenmektedir. Seri hibrid araç- lar, BEV’lerde olduğu gibi, tamamen akü gücü ile aracın perfor- mans gerekliliklerini karşıladığından, paralel hibrid araca kıyas- la daha büyük ve daha güçlü bir akü gerektirmektedir. PHEV’le- rin tipik olarak, sadece 40-80 km aralığında bir akü gücü var- dır ve petrol ile üretilen elektriği kullanarak uzun mesafelere gidebilmektedir[5]. PHEV üreticileri akü ve içten yanmalı motoru birleştirme an- lamında farklı stratejiler kullanmaktadırlar. Diğer PHEV’ler iç- ten yanmalı motoru otoyolda ivmelenme ve daha yüksek ener- ji talepleri için, akü gücünü ise hareketi sürdürebilmek için kul- lanmaktadır. 2.3 Hibrid Elektrikli Araç (HEV- Hybrid-Electric Vehicle) Hibrid Elektrikli Araçlar (HEV) iki veya daha fazla enerji siste- Tablo 1. Kapasitelerine Göre Akülerin Şarj Süreleri [6]. Seviye 1 Seviye 2 Seviye 3, AC Seviye 3, DC Gerilim Değeri, V 120-220 AC 208-240 AC 208-240 AC 600 DC Gü. Seviyesi, kW 1.2-3.8 3.8-15 15-96 15-240 Amperaj, A 15-20 20-80 > 85 Şarj Süresi 5-12 saat 1-4 saat 15-30 dak 30 TÜYAK YANGIN MÜHENDİSLİĞİ SAYI 1 TÜYAK Yangın Mühendisliği Dergisi, Sayı 1, s 28-34, 2017

RkJQdWJsaXNoZXIy OTEzMQ==