Elektrikli Araçlarda Soğutma Sistemi Nasıl Çalışır?

Elektrikli araçların çalışması için gerekli olan güç bataryalardan sağlanır. Bataryaların ideal şekilde çalışabilmesi için belirli bir ısı düzeyinde kalması son derece önemlidir. Bu; aracın ömrünü, performansını ve güvenliğini doğrudan etkiler. Peki, elektrikli araçlarda soğutma sistemi nedir, neden bu sistemlere ihtiyaç duyulur ve bugün kullanılan soğutma sistemi çeşitleri nelerdir?

Elektrikli Araç Soğutma Sistemi Nedir?

Elektrikli araçlar; enerji depolayan ve araca güç sağlamak için bu enerjiyi serbest bırakan, aracın kalbi olarak da nitelenebilecek batarya sistemleri sayesinde çalışır. Elektrikli araçların uzun ömürlü olabilmesi için şarj ve deşarj sırasında yükselen akü ısısının kontrol altında tutulması gerekir.

Aracın sorunsuz şekilde çalışmaya devam etmesi için 20-25 derecelik bir batarya sıcaklığı ideal kabul edilir. Batarya ısısının kontrolünü sağlayarak onu ideal aralıkta tutan ve bataryadan maksimum performans alınmasını sağlayan şey de elektrikli araç soğutma sistemidir.

Daha basit bir ifadeyle elektrikli araç soğutma sistemi araçta bulunan elektrik motorunun, güç elektroniğinin ve diğer bütün bileşenlerin uygun bir çalışma sıcaklığına sahip olmasını sağlar. Bugün elektrikli araç endüstrisi, verimli bir soğutma yönetimi sağlayabilmek için farklı soğutma yöntemleri kullanmakta ve yeni soğutma sistemleri üzerinde çalışmaktadır.

Elektrikli Araçlar Soğutma Sistemine İhtiyaç Duyar mı?

Soğutma sistemleri, elektrikli araçlar için olmazsa olmazlardandır. Bu sistemler araç bileşenlerinin ısısı yükseldiğinde ısıyı ideal seviyelere getirmekten sorumludur. Soğutma sistemlerinin varlığı ve doğru bir şekilde çalışması, yüksek ısıya bağlı olarak ortaya çıkacak bakım gereksinimlerinin minimum düzeye inmesine yardımcı olur. Ayrıca elektrikli araçlarda soğutulması gereken parça sayısı fosil yakıt kullanan araçlara göre daha az olduğundan, bu durum elektrikli araç soğutma sistemlerinin üzerindeki yükü azaltır.

Elektrikli Araç Soğutma Sisteminin Avantajları

Modern elektrikli araçlarda kullanılan en yaygın iki batarya türü lityum iyon ve lityum polimer bataryalardır. Bu elektrikli araç bataryalarının sıcaklığının doğru şekilde yönetilememesi aşırı ısınma sonucunda yıpranmaya yol açabilir. Hatta bataryanın kullanılamaz hâle gelmesine neden olacak denli büyük, kalıcı hasarlar yaratabilir.

Elektrikli araç soğutma sistemi aşırı ısınmanın önüne geçen ve bataryanın optimum sıcaklıkta kalmasını sağlayan soğutma sistemidir. Yani soğutma sisteminin avantajları arasında ilk öne çıkan avantaj, aracın güvenle çalışmaya devam edebilmesidir.

Elektrikli araç soğutma sistemlerinin öne çıkan diğer avantajları şöyle listelenebilir:

• Aküdeki yüksek sıcaklığa bağlı olarak akü sıvısının buharlaşmasını ve akünün iç yapısının geri döndürülemez hasarlar almasını önler.
• Akü sağlığını koruyarak rejeneratif frenlemenin doğru şekilde çalışmasını sağlar, yakıt ekonomisine katkıda bulunur ve elektrikli araç menzilinin artmasına yardımcı olur.
• Motor ısısına bağlı olarak diğer elektrikli araç parçalarının zarar görmesini engeller.
• Soğutma sistemlerinin doğru şekilde çalışması bakım gereksinimlerinin düşmesine yardımcı olur.
• Batarya arızasına bağlı kazaları önleyerek sürüş güvenliği sağlar.
• Elektrikli ağaç soğutma sistemleri batarya ömrünün uzatılması, şarj ve deşarj verimliliğinin sağlanması açısından da kritik öneme sahiptir.

Elektrikli Araç Soğutma Sistemi Çeşitleri Nelerdir?

Elektrikli araçlarda yaygın olarak hava soğutmalı ve akışkan soğutmalı sistemler, nadir olarak ısı pompalı ve evaporatif soğutma sistemleriyle karşılaşılır. Her sistem kendine özgü özelliklere sahiptir ve bazı noktalarda benzerlik gösterirken bazı noktalarda birbirlerinden ayrılırlar. Batarya termal yönetim sistemleri olarak da adlandırılan bu soğutma sistemlerinin detayları şöyle açıklanabilir:

Hava Soğutmalı Sistem

Hava soğutmalı sistem, bataryanın soğutulması için havayı kullanır. Pasif hava soğutmada dışarıdan ya da kabinden gelen hava kullanılırken daha etkili bir yöntem olan aktif hava soğutmadaysa gerekli olan hava haricî bir sistem aracılığıyla sağlanır.

Aktif hava soğutma, haricî sistemler gerektirdiği için daha pahalı bir sistemdir. Ayrıca sıvı soğutmayla mukayese edildiğinde daha verimsiz olduğu düşünülen bir sistem olduğu için Tesla gibi elektrikli araç üreticileri sıvı soğutmanın daha güvenli olduğunu savunmaktadır.

Akışkan Soğutmalı Sistem

Akışkan (sıvı) soğutmalı sistemler, hava soğutmalı sistemlere oranla yüksek ısı iletkenliğine ve mevcut ısıyı enerji olarak depolayabilme özelliğine sahiptir. Bu nedenle elektrikli araçlarda kullanılan en popüler soğutma sistemidir. Aküyü soğutmak için su ya da etilen glikol gibi soğutucu akışkanlar kullanılır. Tesla, Jaguar ve BMW gibi dünyanın önde gelen markaları bu soğutma sistemlerini kullanır.

Isı Pompalı Soğutma Sistemi

Isı pompalı soğutma sisteminde evaporatörden gelen soğuk buhar sıkıştırılır ve sıcak hâle getirilir. Elde edilen sıcak buhar kondensere gönderilir ve burada soğutularak sıvı hâle getirilir. Genleşme valfinden geçen bu sıvı tekrar buhar hâline gelir ve buhar da yeniden evoporatöre dönerek soğutma döngüsünü tamamlar. Bu döngünün devamlılığıysa bataryanın soğutulmasını sağlar. Isı pompalı soğutma sistemi pahalı ve karmaşık bir sistem olmasının yanı sıra daha az enerji kullanıyor olması nedeniyle daha verimlidir.

Evaporatif Soğutma Sistemi

Evoporatif soğutma sistemi, bataryada üretilen ısının, soğutma kanalı içinde bulunan soğutucu gazın buharlaşması sonucu absorbe edilmesi esasına dayanır. Absorbe edilen ısının havaya dağıtılmasıyla birlikte soğutma işlemi sağlanmış olur. Soğutma döngüsünün devamlılığıysa soğutucu üzerindeki düşük basınçlı sıvının düşük basınçlı buhara geçmesiyle gerçekleşir.

Bataryaların soğutma (termal yönetim) sistemleri bugün en çok araştırılan konulardan biri. Elektrikli araçların motorları gelişmeye devam ettikçe soğutma sistemleri konusunda yeni geliştirmelerin ortaya çıkması da kaçınılmaz görünüyor. Soğutma sistemleri konusundaki gelişmelerin elektrikli araç menzillerinin artması gibi ek avantajlar sunabileceğini söylemek de mümkün.

Bugün bireysel ve kurumsal ihtiyaçları karşılayacak olan çok sayıda elektrikli araç marka ve modeli mevcut. Elektrikli araç kullanımına geçiş yalnızca maliyetlerin değil, karbon ayak izinin azaltılmasına da katkı sağlayan kritik adımlardan. Siz de ister bireysel ister kurumsal kullanım için elektrikli araç dünyasına giriş yapmak isterseniz Voltify olarak sunduğumuz geniş araç çeşitliliğini inceleyebilir ve kendiniz için en uygun elektrikli araç çeşitlerini kolayca seçebilirsiniz.