Elektrikli Araçlar İçin Nikel Mangan Kobalt Ve Lityum Titanat Oksit Bataryaların WLTP Sürüş Döngüsü Altında Performansının Değerlendirilmesi
Abstract views: 46
/ 
PDF downloads: 27
Keywords:
Elektrikli Araçlar, Nikel Mangan Kobalt, Lityum Titanat Oksit, Batarya Modelleme, Lityum İyon PilAbstract
Elektrikli araçların en önemli bileşenlerinden biri bataryadır. Bu araçların giderek yaygınlaşmasıyla
birlikte batarya tasarımı büyük önem kazanmıştır. Batarya teknolojisinde dikkat çeken konulardan biri ise
batarya kimyasıdır. Bu çalışmada bir elektrikli araç için NMC ve LTO bataryanın performans
karşılaştırması yapılmıştır. Bunun için MATLAB/Simulink ortamında bir elektrikli araç modeli
kurulmuştur ve batarya paketini doğru bir şekilde temsil etmek için Çift Polarizasyonlu (Dual Polarization,
DP) eşdeğer devre modeli kullanılmıştır. DP modeldeki her bir elemanın Batarya Şarj Durumu (BŞD)’na
bağlı olarak değişimini elde etmek için laboratuvar ortamında tekil piller için karakterizasyon ve doğrulama
testleri gerçekleştirilerek %2’nin altında hatayla batarya voltajını simüle edebilen pil modelleri elde
edilmiştir. Tekil piller için elde edilen modeller batarya seviyesinde ölçeklendirilerek elektrikli araç
modelinde kullanılmıştır. Nikel Mangan Kobalt (NMC) ve Lityum Titanat Oksit (LTO) batarya için Küresel
Uyumlu Hafif Araçlar Test Prosedürü (WLTP) sürüş çevrimi altında aracın performansı voltaj, BŞD, enerji
tüketimi, menzil ve batarya ağırlığı bakımından karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlarda aynı enerji
depolama kapasitesi için daha fazla sayıda LTO pil gerektiği ve dolayısıyla daha ağır bir batarya paketine
ihtiyaç duyulacağı sonucuna ulaşılmıştır. Enerji tüketimleri karşılaştırıldığında NMC batarya 100 km’de
11.25 kWh ve LTO batarya 13.02 kWh enerji tüketmiştir. LTO bataryanın enerji tüketimi %15 daha
fazladır. Batarya şarjının %100 olduğu bir durumdan %10 şarj seviyesine kadar kullanılması durumunda
NMC batarya 250.5 km menzil sağlarken LTO batarya 203 km menzil sağlamaktadır. LTO bataryanın
nispeten yüksek iç dirence sahip olması ve daha ağır bir batarya paketi gerektirmesi batarya kayıplarını
arttırmıştır ve ele alınan kriterler bakımından NMC pile göre daha düşük bir performans sergilemiştir.
Downloads
References
“Electric vehicles - IEA.” Accessed: Aug. 20, 2025. [Online]. Available: https://www.iea.org/energy-system/transport/electric-vehicles
M. S. E. Houache and C. Yim, “On the Current and Future Outlook of Battery Chemistries for Electric Vehicles — Mini Review,” 2023.
M. Almadani and O. E. Oni, “Comparison of Battery Chemistries for Electric Vehicle Applications Comparison of Battery Chemistries for Electric Vehicle Applications,” no. July, 2024, doi: 10.46254/AF05.20240159.
J. Deng, C. Bae, and T. Miller, “Electric Vehicles Batteries : Requirements and Challenges,” Joule, vol. 4, no. 3, pp. 511–515, 2020, doi: 10.1016/j.joule.2020.01.013.
P. H. Camargos, P. H. J. dos Santos, I. R. dos Santos, G. S. Ribeiro, and R. E. Caetano, “Perspectives on Li-ion battery categories for electric vehicle applications: A review of state of the art,” Int. J. Energy Res., vol. 46, no. 13, pp. 19258–19268, 2022, doi: 10.1002/er.7993.
J. Duan et al., Building Safe Lithium-Ion Batteries for Electric Vehicles: A Review, vol. 3, no. 1. Springer Singapore, 2020. doi: 10.1007/s41918-019-00060-4.
M.-K. Tran, A. DaCosta, A. Mevawalla, S. Panchal, and M. Fowler, “Comparative Study of Equivalent Circuit Models Performance,” Batteries, vol. 7(3), no. 51, 2021, doi: https://doi.org/10.3390/batteries7030051.
D. K. Grebtsov et al., “Electric Vehicle Battery Technologies : Chemistry , Architectures , Safety , and Management Systems,” 2024.
I. Miri, “Electric vehicle energy consumption modelling and estimation — A case study,” no. May 2020, pp. 501–520, 2021, doi: 10.1002/er.5700.
A. S. Babangida and T. Peter, “ELECTRIC VEHICLE MODELLING AND SIMULATION OF A LIGHT COMMERCIAL VEHICLE USING PMSM PROPULSION,” HUNGARIAN J. Ind. Chem., vol. 49, no. 1, pp. 37–46, 2021, doi: 10.33927/hjic-2021-06.
E. M. Szumska and R. S. Jurecki, “Parameters Influencing on Electric Vehicle Range,” 2025.
S. Singirikonda and O. Y. Pedda, “Investigation on performance evaluation of electric vehicle batteries under different drive cycles,” J. Energy Storage, vol. 63, no. March, p. 106966, 2023, doi: 10.1016/j.est.2023.106966.
C. Iclodean, B. Varga, N. Burnete, D. Cimerdean, and B. Jurchiş, “Comparison of Different Battery Types for Electric Vehicles,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. 252, 2017, doi: 10.1088/1757-899X/252/1/012058.
S. Das, Modeling for Hybrid and Electric Vehicles Using Simscape.
“U . S . Department of Energy Vehicle Technologies Program Battery Test Manual For Electric Vehicles,” 2020.
W. Zhou, Y. Zheng, Z. Pan, and Q. Lu, “Review on the battery model and SOC estimation method,” Processes, vol. 9, no. 9, 2021, doi: 10.3390/pr9091685.
M. Tomasov, M. Kajanova, P. Bracinik, and D. Motyka, “Overview of battery models for sustainable power and transport applications,” Transp. Res. Procedia, vol. 40, pp. 548–555, 2019, doi: 10.1016/j.trpro.2019.07.079.
N. Campagna et al., “Battery models for battery powered applications: A comparative study,” Energies, vol. 13, no. 15, 2020, doi: 10.3390/en13164085.
A. Fotouhi, D. J. Auger, K. Propp, S. Longo, and M. Wild, “A review on electric vehicle battery modelling: From Lithium-ion toward Lithium-Sulphur,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 56, pp. 1008–1021, 2016, doi: 10.1016/j.rser.2015.12.009.
X. Zhang, W. Zhang, and G. Lei, “A review of li-ion battery equivalent circuit models,” Trans. Electr. Electron. Mater., vol. 17, no. 6, pp. 311–316, 2016, doi: 10.4313/TEEM.2016.17.6.311.
