Hidrojen yakıt hücreli hibrit elektrikli araç için destek bataryasının enerji dağılımı ve araç performansı üzerindeki etkilerinin analizi

Abstract

Teknolojinin gün geçtikçe hızla ilerlemesine ve akıllandırılması ile birlikte otomotiv endüstrisi de kabuk değiştirmekte ve yenilenmektedir. Artan emisyon salınımları ve azalan sıvı yakıt rezervleri; üreticileri ve sektör bireylerini şiddetle alternatif enerji ve tahrik çözümlerini göz önünde bulundurmaya itmiştir. Her ne kadar elektrikli araçlar sürüş esnasında sıfır emisyon salınımı gerçekleştirseler de, kullanılacak olan elektrik; santrallerden fosil kaynaklar kullanılarak elde edilmektedir. Bu durum göze alındığında, elektrik üretiminin en az emsiyon salınımı ile elde edilebileceği sistemler otomotiv endüstrisinde kullanılmak için çalışmalar yapılmaktadır. Hidrojen; kimyasal yanma reaksiyonları sonucunda sadece su buharı çıkaran ve dünyadaki en önemli enerji kaynaklarından biri olarak kabul edilmektedir. Bu yüzden, hidrojeni yakıt olarak kullanan yakıt hücreli elektrikli araçlar sektörde artan trendini devam ettirmektedir. Çalışan her sistemin enerji analizinin yapılması ve verimliliğinin belirlenmesi özellikle makine mühendisliği alanında büyük önem arz etmektedir. Son yıllarda, gerek maliyet gerekse zamandan tasarruf etme amacı ile simülasyon programları tüm mühendislik birimlerince aktif şekilde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, yakıt hücreli elektrikli araç ile yakıt hücreli hibrit elektrikli araç ikilisi; performans ve enerji dağılımı perspektifinde karşılaştırmalı olarak AVL Cruise simülasyon programı ile irdelenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda, WLTP sürüş çevrimine göre; yakıt hücreli hibrit elektrik araç, yakıt hücreli elektrikli araca göre enerji tüketiminde %8, hidrojen tüketiminde ise %35 oranlarında daha tercih edilebilir ve efektif sonuçlar vermiştir.

With the rapid progress and wisdom of technology, the automotive industry is changing and renewing the crust. Increased emissions and reduced liquid fuel reserves; it has strongly encouraged producers and industry members to consider alternative energy and propulsion solutions. Although electric vehicles have zero emission emissions while on-driving, electricity is handled from fossil resources on power plants. When this situation is taken into consideration, the systems where the electricity production can be achieved with the emulation of the least emissions are being researched for the use in the automotive industry. Hydrogen is the most important energy sources in the world that produces only water vapor as a result of chemical combustion reaction. Therefore, fuel cell electric vehicles, which use hydrogen as fuel, continue its growing trend in the sector. Energy analysis of each working system and determination of its efficiency are especially important in the field of mechanical engineering. In recent years, simulation programs have been used actively by all engineering units in order to save time and cost. In this study, fuel cell electric vehicle and fuel cell hybrid electric vehicle pair; were compared in the perspective of performance and energy distribution with AVL Cruise simulation program. As a result of the study, according to WLTP driving cycle, fuel cell hybrid electric vehicle has given more preferable and effective results rather than fuel cell electric vehicle in terms of energy consumption and hydrogen consumption with 8% and 35%, respectively.