L7E sınıfı elektrikli araç güç hesaplaması ve batarya paketi tasarımı
L7E class electric vehicle power calculations and battery design
Yazar: ÖMER OĞUZ SOYDAŞ
Danışman: DOÇ. DR. ALP TEKİN ERGENÇ
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Otomotiv Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Otomotiv Mühendisliği = Automotive Engineering ; Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Elektrikli araçlar = Electric vehicles

Özet:
Günümüzde, toplam karbondioksit emisyonunun dörtte birinin sebebi nakliye ve ulaşımdır ve bu sektör, karbondioksit emisyonunun artışında diğer sektörlere kıyasla zirvededir.   Küresel ısınma ile ilgili savaşa katkıda bulunmak isteyen Avrupa Birliği (AB) yasal olarak kısıtlamaları giderek artırarak araç üreticilerini emisyon seviyelerini düşürücü önlemler almaya zorlamaktadır. Son yıllarda endüstri ve markette yükselen trend olan elektrikli araçlar, karbon emisyonlarını azaltma konusunda yüksek potansiyele sahip olmakla birlikte dünyanın fosil yakıtlara olan bağlılığını da azaltmak için büyük bir gelişme olarak görülmektedir. Elektrikli araçlarla ve elektrik sistemlerinin yüksek verimliliği ve sessiz operasyonu nedeniyle tekrardan öne çıkan hafif araçlar, son yıllarda özellikle şehir içinde yaşayan tüketicilerin ilgisini çeker haline gelmiştir.
L7e sınıfı araçlar Avrupa'da ve ülkemizde uygulanan regülasyonlar tarafından sınıflandırılmakta ve belirli isterler ile sınıf şartları belirlenmektedir. Yapılan çalışmada bu regülasyon isterleri ve aynı sınıftaki benzer araçların değerlerine uygun olarak belirlenen araç özellikleri bilgisayar ortamında koşturulmuş, motor ve batarya seçiminde sonuçlar detaylı olarak incelenmiştir. Hazırlanan simülasyon sonucunda aracın tüketim değerleri, güç ve akım profili değerlendirilerek öncelikle motor seçimi yapılmıştır. 
Çalışmada, Avrupa Birliği tarafından yayınlanmış olan WLTP Sınıf 1 sürüş çevrimine uygun olarak tasarlanan araç simüle edilmiş olup, seçilen motor ile aracın batarya paketinden talep edeceği akım ve gerilim değerleri doğrultusunda batarya hücre seçimi ve elektrik bağlantı konfigürasyonu çalışılmıştır. Tüm detaylar belirlendikten sonra batarya paketi 3 boyutlu ortamda mekanik alt parçaları ile birlikte detaylı olarak tasarlanmıştır.  
Böylece, şehir içi kullanım odaklı olarak tasarlanan L7e aracın, direkt olarak sürüş çevrimi odaklı seçilmiş motoru ve motora özel tasarlanmış batarya paketiyle, doğuştan elektrikli olarak tasarlanmış, şehir içinde sessiz, çevre kirliliğine neden olmayan ve uzun menzile sahip bir elektrikli araç elde edilmiştir.

Abstract:
Today, one fourth of total carbon emission is caused by logistics and transportation and these sectors are increasing the carbon emission compared to the others. Europen Union, which is currently trying to reduce the global warming impacts, increasing the legal restrictions on vehicle manufacturers to force them take pre-cautions to reduce emission levels. For last years, electric vehicles, which are one of the emerging trends in industry and market, have lots of potential to reduce obligation to fossil fuels. Electric vehicles and light vehicles, which are rising trend in last years due to high efficiency and quiet operation, are in the spotlight especially for the customers who are living in urban city. 
L7e class vehicles are being classified in Europe and Turkey by the regulations promulgated by the governments and those regulations defines the specifications and requirements of the class. In this study, vehicle specifications, which are obtained from the homologation regulations and similar vehicles in the same class, analyzed in a computer model and the results are reviewed to evaluate motor and battery optimization. Firstly, electric motor is selected by analyzing the power, current and consumption levels according to vehicle level simulations. 
Vehicle is simulated based on a driving cycle named as WLTP Class 1, which is released by European Union, to select battery cell and battery pack electric configuration according to the current and voltage demanded from battery pack. After all detailed simulations are completed, battery pack is designed in 3D environment with its mechanical sub-components. 
Thus, L7e vehicle is designed from scratch to meet its requirement coming from regulations and customer demand by evaluating the motor and battery pack designed according to specific driving cycle. In this way, complete electric vehicle powertrain is assesed to provide quiet and environmental-friendly operation for long range.