TARIFNAME HIBRIT ISIL YÖNETIM SISTEMINE SAHIP BIR BATARYA PAKETI Teknolojik Alan: Bulus, elektrikli araçlarin, elektrik üretim ve tüketimi gerçeklestiren tesislerin, cihazlarin ve makinelerin elektrik enerjisini depolamak ve kullandirmaya yönelik batarya paketleri ile ilgilidir. Bu bulus, özellikle hibrit bir isil yönetim sistemine sahip bir batarya paketi ile Teknigin Bilinen Durumu: Elektrikli araçlarda ve yenilenebilir enerji kaynaklari ile üretilen elektrigin tüketilmek üzere depolanmasinda kullanilan batarya paketleri, batarya kimyasi, tipi ve özelliklerine bagli olarak yüzlerce veya binlerce çeside sahiptir. Bataryalarin baglanmasi (paralel/seri), batarya paketinin çalisma voltaji ile saglayabilecegi akim siddetini belirlemektedir. Depolanan toplam enerji ise yalnizca batarya adedi ile orantilidir. Çesitli elektrokimyasal reaksiyon kisitlari nedeniyle, bataryalarin belirli bir akim degerinin Üzerinde akimlarda sarj edilmesi mümkün olmamaktadir. Yeni nesil araçlarda, bu kisitin ortadan kaldirilmasi için çalismalar yapilmaktadir. 400 V bataryalar, yeni nesil elektrikli araçlarda yayginlasmaya baslamakla birlikte, 800 V batarya ise Porsche markasi tarafindan daha hizli sarja olanak saglamasi nedeniyle tercih edilmistir. Ancak, bu yüksek voltaj degerleri sarj sirasinda üretilen isi miktarinin katlanarak artmasina sebep olmaktadir. Benzer sekilde, yenilenebilir enerji kaynaklarindan üretilen elektrik enerjisinin bu kaynaklarin degiskenlik gösteren karakteri nedeniyle ani olarak yüksek sarj ve desarja olanak saglamasi gerekmektedir. Bu nedenle yenilenebilir enerji kaynaklarina baglanan batarya paketleri de yüksek oranda isi üretmektedir. bilinmektedir. Örnegin; . batarya içerisindeki separatörün eriyerek kisa devre olusmasi sonucu isil kaçak olusumu ile yangin ve patlama, 0 batarya kapasite düsümünün sicaklik degerinin artmasi ile artmasi ve bataryalarin kullanim ömrünün azalmasi, o istenen çalisma sicakliginin disinda bataryalarin kullanim verimlerinin düsmesi, . bataryalarin yaslanmasinin hizlanmasi, sayilabilmektedir. Bu nedenle paket içerisindeki tüm bataryalarin sicakliginin istenen sicaklik degerinde olmasi ve farkli bataryalar arasindaki sicaklik farkinin da mümkün olan en düsük seviyede (<5°C ve tercihen <1°C) tutulmasi paketin kullanim ömrü ve performansi için elzemdir. Batarya hücreleri kimyasina bagli olarak farkli sicaklik degerlerinde çalismaya uygun olmakla birlikte Li-ion bataryala genelde 15 ila 35°C araliginda en yüksek kullanim ömrü ve verimi saglarlar. Bataryalarin bu sicaklik araliginda tutulabilmesi için ise aktif bir isil yönetimine ihtiyaç bulunmaktadir. Özellikle iki ortam arasinda hissedilebilir bir oranda isi transferinin gerçeklesebilmesi için en az 5°C`Iik fark olmasi gerekmektedir ve bataryalarin istenen çalisma sicakliginin ortam sicakligina yakin ve hatta bazen altinda kalmasi aktif isil yönetimini zaruri hale getirmektedir. Batarya isil yönetiminin mümkün olan en düsük enerji tüketimi ile gerçeklestirilebilmesi ve sicakligin beklenmeyen ani isi üretimine maruz kaldiginda bile istenen sicaklik degerlerinin içerisinde tutulmasi elzemdir. Bu nedenle, enerji tüketimini en az seviyede tutacak ve aktif isil yönetim saglayacak sogutucu akiskan ve hava sogutmanin avantajlarini birlestiren bir hibrit isil yönetimi sistemi tarifname konusu bulusun ana fikrini içermektedir. Yapilan literatür arastirmasinda karsilasilan EP 259152081 numarali patent, batarya hücrelerinin yüzeyden kanatçiklar ve sogutucu akiskan geçen kanallar ile isil yönetimin saglanmasina yöneliktir. Bu patent, hava ve sogutucu akiskan ile isi transferini hibrit olarak saglamamakla birlikte baglanti noktasindan isi transferi ile isil yönetim de gerçeklestirmemektedir. Literatür arastirmasinda karsilasilan EP269786081 numarali patent, birden fazla ve farkli sekillerde yerlestirilen içerisinden sivi sogutucu akiskan geçen kanallar ile batarya hücrelerinin yüzeyden isil yönetiminin saglanmasina yöneliktir. Bu patent, hava ve sogutucu akiskan ile isi transferini hibrit olarak saglamamakla birlikte baglanti noktasindan isi transferi ile isil yönetim de gerçeklestirmemektedir. Yapilan literatür arastirmasinda karsilasilan EP241643881 numarali patent, batarya elektrik baglanti noktalarina yerlestirilen bir isi kuyusu içermektedir. Bu isi kuyusu, kanatçiklara sahip bir tasarima sahip olup, içerisinde endotermik bir madde ya da faz degistiren bir malzeme olabilecegi belirtilmistir. Patent, baglanti noktalarindan isi transferi ile isil yönetim gerçeklestirmeyi hedeflemektedir, ancak isiyi isi kuyusundan uzaklastiracak bir çözüm patentte getirilmemistir. Bu nedenle belirli bir süre sonra isinin sistemden uzaklastirilamamasi nedeniyle sistem isil yönetimi yerine getiremez hale gelmektedir. Ayrica patent, hava ve sogutucu akiskan ile isi transferini hibrit olarak saglamamaktadir. batarya isil yönetimi, güç elektronigi ve kabin içi sicaklik kontrolünün saglanmasi ile farkli çevrimleri içermesi ve bu çevrimlerin birbirleri ile etkileserek enerji tüketiminin azaltilmasina yöneliktir. Örnegin, bataryalarin isitilmasi için güç elektroniginde olusan isinin sivi bir akiskan hatti ile kullanilmasi gibi. Bu patent, farkli durumlar için senaryolari belirlemekle birlikte, çevrimler arasindaki bagintiyi yalnizca enerji tüketimini azaltacak sekilde kurmakta batarya ömrünü uzatmaya yönelik bir çözüm bulmamaktadir. Ayrica, batarya isil yönetim sisteminin tasarimi ile ilgili herhangi bir bilgi ihtiva etmemektedir. Bu patent, hava ve sogutucu akiskan ile isi transferini hibrit olarak saglamamakla birlikte baglanti noktasindan isi transferi ile isil yönetim de gerçeklestirmemektedir. batarya hücreleri arasina yerlestirilmis mikrokapsüller seklinde köpüksü bir yapiya hapsedilmis faz degistiren malzemelerin isil yönetim amaciyla kullanilmasini içermektedir. Belirli bir süre sonra isinin sistemden uzaklastirilamamasi nedeniyle sistem isil yönetimi yerine getiremez hale gelmektedir. Bu patent, hava ve sogutucu akiskan ile isi transferini hibrit olarak saglamamakla birlikte baglanti noktasindan isi transferi ile isil yönetim de gerçeklestirmemektedir. batarya paketi isil yönetimi için sogutma çevrimi içeren ve içermeyen sistemlerin birlikte kullanilmasi için gerekli isi transferini saglamaya yönelik çözüm getirmektedir. Ancak, patent batarya paketi içerisinde isi transferinin nasil olacagina dair bir çözüm getirmemekte yalnizca termodinamik çevrimlerin nasil olacagini belirtmektedir. Bu patent, hava ve sogutucu akiskan ile isi transferini hibrit olarak saglamamakla birlikte baglanti noktasindan isi transferi ile isil yönetim de gerçeklestirmemektedir. Yapilan literatür arastirmasinda karsilasilan USO10270141BZ numarali patent, termoelektrik bir ekipmanla batarya isil yönetimini isi üretimi ile veya sogutmayla saglamaya yöneliktir. Termoelektrik sistem hava kanali ile batarya üzerinde hava akisi da saglayabilmektedir. Bu ise havanin paket içerisinde sirkülasyonunu saglamaya yöneliktir. Termoelektrik sistemler isitma ve sogutma sürecinde verimlerinin düsük olmasi nedeniyle yüksek güç tüketimine sahiptir. Bu patent, hava ve sogutucu akiskan ile isi transferini hibrit olarak saglamamakla birlikte baglanti noktasindan isi transferi ile isil yönetimi istenen seviyede gerçeklestirmemektedir. patent, termoelektrik ekipmanlarin isitma ve sogutma yapabilmesini kullanarak batarya isil yönetiminin saglanmasina yöneliktir. Bu patentte termoelektrik elemanlar batarya hücrelerine mümkün oldugunca yakin yerlestirilerek, baglanti elemanlarindan olan isi kaçaklarinin önüne geçinilmesi hedeflenmistir. Bu patent, hava ve sogutucu akiskan ile isi transferini hibrit olarak saglamamakla birlikte baglanti noktasindan isi transferi ile isil yönetimi istenen seviyede gerçeklestirmemektedir. patent, batarya paketi, kabin içi ve elektrik üreten motor gibi ekipmanlarin isil yönetimi için farkli sogutma çevrimleri kullanmaktadir. Ihtiyaca göre bu sistemlerin birbirleri ile etkilesime geçerek verimli sekilde çalismalari hedeflenmistir. Bu patentte çevrimlerin nasil olacagina dair bilgi verilmekle birlikte batarya paketinin içerisinde isi transferinin nasil gerçeklesecegine dair bir hususa deginilmemistir. Bu patent, hava ve sogutucu akiskan ile isi transferini hibrit olarak saglamamakla birlikte baglanti noktasindan isi transferi ile isil yönetimi istenen seviyede gerçeklestirmemektedir. Yapilan literatür arastirmasinda karsilasilan CN numarali patent, silindirik tip batarya paketi için bir isil yönetim sistemini tarif etmektedir. Bahsedilen patent basvurusu kese tipi yerine silindirik tip piller için uygun bir batarya paketi olup, tarifnameye konu bulustaki gibi tasarlanan hava dagitma ve isi degistirme ünitesine sahip degildir. Yapilan literatür arastirmasinda karsilasilan CN numarali faydali model, bir batarya paketi için bir isil yönetim sistemi tarif etmektedir. Bu basvurudaki bataryalar baglanti noktalarindan sogutulmamaktadir. Bu nedenle sogutma verimleri düsüktür. Yapilan literatür arastirmasinda karsilasilan CN numarali, basvuruda da bir batarya paketini sogutmak üzere hibrit çalisan bir isil yönetim yapilanmasi anlatilmaktadir. Tarifname konusu bulus, tasarim, verimlilik, çalisma yöntemi ve içerdigi unsurlar açisindan bu dokümanda ayrilmaktadir. Yapilan literatür arastirmasinda karsilasilan CN numarali, basvuruda da bir batarya isil yönetim cihazi anlatilmaktadir. Bu basvuruda baglanti noktalarindan sogutmaya yönelik bir tasarim ortaya konamamistir. Literatüre bakildigi zaman batarya paketlerinin isil yönetiminin saglanmasi için sogutucu akiskan veya hava ile isi transferinin saglandigi sistemler bulunmakla birlikte ikisinin ayni anda belirli oranlarda gerçeklesmesini saglayan bir sistem olmadigi görülmüstür. Ayrica, batarya paketlerinin isil yönetiminde kullanilan soguk levhalarin ve isi degistirgeçlerinin bataryalarin dis yüzeyinden temas ile isi transferini saglandigi ve batarya baglanti noktalarindan isi transferinin gerçeklesmedigi görülmüstür. Faz degistiren malzemeler ile isil yönetim uygulamalari da literatürde bulunmakta olup, bu malzemelerin eridikten sonra tekrar katilasmasi için isinin etkin bir sekilde sistemden uzaklastirilmasi gerekmektedir. Bunun için ise gerekli önlemlerin literatürde olmadigi gözlemlenmistir. Batarya hücrelerinin sicakliginin 15-35°C arasinda tutulmasi istenmektedir, isi transferinin gerçeklesmesi için her isi degistirici sistemde akiskanlar arasinda minimum 5°C sicaklik farki olmasi gerekmektedir. Bu nedenle sivi sogutmali sistemlerde akiskanin dis ortam havasi ile istenen sicakliklarda tutulmasi birçok ortam kosulunda zordur ve ekstra güç tüketimine ihtiyaç duyan sogutma çevriminin kullanilmasi bir mecburiyettir. Dis ortam havasinin bazi ortam kosullarinda direkt olarak batarya paketi içerisinde dolastirilmasi, sogutma çevriminin gerekli oldugu zaman dilimini kisaltarak güç sarfiyatini azaltacaktir. Ancak, hava ile sogutmanin isi transfer orani belirli seviyelerin üstüne çikamadigindan sivi ile sogutma tercih sebebi olmaktadir. Literatürde, her iki isi transfer mekanizmasinin hibrit olarak kullanildigi ve enerji sarfiyatini minimize edecek bir çözüm olmadigi gözlemlenmistir. Ayrica, isi üretimi batarya hücrelerinin içerisinden olmaktadir. Batarya yüzeyden sogutuldugunda ise isi transfer edilmesine ragmen batarya iç isil direnci nedeniyle yerel olarak batarya iç ve yüzey sicakligi arasindaki fark istenen seviyenin üstüne çikabilmektedir. Bu nedenle batarya içerisinin sogutulmasi önem arz etmektedir. Batarya içerisinin etkin olarak sogutulmasi için elektrik baglanti noktalari araciligi ile isinin transfer edilmesi gerekmektedir. Bunu faz degistiren malzeme içeren kanatçik bulunduran ve sogutucu akiskan sogutma hatti ile temasta bulunan bir çözüm literatürde olmadigi görülmüstür. Sonuç olarak, teknigin bilinen durumunun asildigi, dezavantajlarinin giderildigi, bir batarya paketine ihtiyaç duyulmaktadir. Bulusun Kisa Açiklanmasi: Bulus teknigin bilinen durumunun asildigi, dezavantajlarinin giderildigi, ilave olarak ekstra avantajlar içeren bir batarya paketidir. Bulusun amaci, hem sogutucu akiskan hem de hava ile saglanan bir sogutma yönteminin uygulandigi hibrit isil yönetim sistemine sahip bir batarya paketi ortaya koymaktir. Bulusun bir diger amaci, hava sogutmayla es zamanli olarak faz degistiren malzeme ve sogutucu akiskan ile sogutma yapilan bir batarya paketi ortaya koymaktir. Batarya paketleri elektrikli araçlar ve elektrik enerjisi depolama amaçlari ile kullanilmakta olup; bu alanlarda karsilasilan sorunlar batarya sarj sürelerinin uzun olmasi, sicaklik degisiminden batarya sarj/desarj oranlarinin etkilenmesi, sicakligin belirli sicakligin altinda olmasinda bataryalarin sarj edilememesi, soguk havada bataryalarin isinma ihtiyaci ile daha kisa zamanda bitmesi, batarya kapasitesinin sicaklik kontrolü saglanmazsa kisa zamanda azalmasi ve isil kaçak nedeniyle bataryanin yanmasidir. Bu problemler ise batarya paketinde isil yönetim sisteminin bulunmasini bir ihtiyaç haline getirmektedir. Bulusa konu hibrit isil yöntemi sisteminde, batarya paketinin sicakligi istenen degerde tutulurken hava ve/veya sogutucu akiskan ile isi transferi saglanmaktadir. Batarya paketi yalnizca sogutucu akiskan ile veya hava sogutmali çalisabilecegi gibi ikisinin ayni anda çalismasina olanak saglamaktadir. Bulusa konu hibrit isil yönetim sistemi sogutucu akiskan ve/veya hava ile isi transferi yapilmasina ve hangi oranda isinin transfer edilecegine karar veren algoritmaya sahip bir kontrolör ile kontrol edilmektedir. Bu sayede batarya kapasite düsümünün en az seviyede olmasi için gerekli en düsük enerji tüketimini saglayan sogutma/isitma metoduna karar verilmektedir. Bulusa konu hibrit isil yönetim sisteminin kontrol ünitesinde sicaklik (hava, batarya, sivi, ortam, ve benzeri), batarya sarj durumu, sarj/desarj orani, batarya paketi kapasitesi, batarya kullanim çevrim sayisi gibi verileri degerlendirerek kapasite düsümünü en az oranda tutacak akiskan debisi, hangi akiskanin kullanilacagi veya akiskanlarin hangi oranlarda isi transferi saglayacagina karar vermeyi saglamaktadir. Bulusa konu hibrit isil yönetim sisteminin kullanimi ile bataryalar arasinda ve içerisinde sicakliklarin kesin olarak kontrol edilmesi sayesinde batarya kapasite düsümünün büyük oranda azaltilmasi saglanmaktadir. Bulusa konu hibrit isil yönetim sistemi ile bataryalar arasinda ve içerisinde sicakliklarin kesin olarak kontrol edilmesi sayesinde sicaklik nedeniyle olusan isil kaçaklarinin önlenmesi saglanmaktadir. Bulusa konu hibrit isil yönetim sistemi ile sicakligin çalisma sartlarindan düsük oldugu durumlarda bataryalari isitmak mümkündür. Bu asamada bataryalar arasinda sicaklik farki olacak olursa bunu ortadan kaldirmak amaciyla isi transferi gerçeklestiren sogutucu akiskan bataryalar ile temasta olan isi degistirici (soguk plaka) içerisinde dolastirilarak batarya sicakliklarinin homojen olmasi saglanmaktadir. Bulusa konu hibrit isil yönetim sistemi ile batarya paketinde yer alan tüm bataryalarin sicaklik dagilimlarinin homojen olmasini saglanmaktadir. Batarya baglanti noktasindan (tab) isi transferine olanak sagladigindan batarya iç sicakliginin dis yüzey sicakligi ile ayni olmasina olanak saglanmaktadir. (batarya iç ve dis yüzeyi arasinda her zaman 5°C`den daha düsük sicaklik farkinin saglanmasi) Bulusa konu hibrit isil yönetim sistemi ile kese tipi bataryalara destek saglayarak deforme olmasinin önüne geçilmektedir. Bulusa konu hibrit isil yönetim sistemi ile batarya baglanti noktasi sicakligi aktif sogutmanin faz degistiren malzeme yüzeyi araciligi ile birlikte yapilmasi nedeniyle her zaman sabit degerde tutulmaktadir. Bulusa konu hibrit isil yönetim sistemi ile kaza aninda bataryalarin delinmesini/parçalanmasini önlenmekte ve özellikle kese tipi bataryalarin deforme olmasinin önüne geçilmektedir. Bulusa konu hibrit isil yönetim sistemi ile isil kaçak olusmasi durumunda bataryalarda olusan yanginin sonlandirilmasina yönelik yangin söndürücü karisimin hava sogutma saglayan kanallar arasindan gönderilmesi ve hava hacminin bosaltilarak yanginin sonlandirilmasina olanak saglanmaktadir. Yukarida bahsedilen ve asagidaki detayli anlatimdan ortaya çikacak tüm amaçlari gerçeklestirmek üzere mevcut bulus, insan popülasyonunun yogun oldugu alanlara yerlestirilerek kisilerin bulus, elektrikli araçlarin, elektrik üretim ve tüketimi gerçeklestiren tesislerin, cihazlarin ve makinelerin elektrik enerjisini depolamak ve kullandirmaya yönelik, hibrit bir isil yönetim sistemine sahip, kese tipi batarya hücreleri içeren bir batarya paketi olup, özelligi; batarya hücrelerinin isil yönetiminde kullanilmak üzere havanin giris yaptigi hava giris olugu ve havanin çikis yaptigi hava çikis oluguna sahip, batarya paketini darbe ve dis etkenlerden koruyan bir dis muhafaza içermesi, batarya hücrelerinin baglanti noktalari ve alt kenari ile temas ederek yerlestirildigi, birbirine paralel konumlu kenar levhalari içermesi, kenar levhalari arasina dizili batarya hücrelerinin arasina, hava giris olugundan gelen havanin dolasmasina olanak veren kanallar olusturacak sekilde yapilandirilmis, batarya hücrelerinin dis yüzeylerini ve baglanti noktalarini belirli oranda sararak kenar levhalari ile isi alisverisi yapan ara levhalar içermesi, hava geçis boslugu içeren kenar levhasi dis bölümüne temasli bir sekilde yerlestirilmis, hava geçis bosluklarinin etrafini saran tasarima sahip, içerisinde sogutucu akiskan dolasan bir sogutma hatti içermesi, sogutma hattinin boru profillerine tutunmus, içerisinde faz degistiren malzeme bulunduran ve bu sayede sogutma hatti ve batarya hücresinin sicaklik degerini sabit bir aralikta tutmayi saglayan çok sayida faz degistiren malzeme haznesi içermesi ile karakterize edilmesidir. Sekillerin Açiklanmasi: Bulus, ilisikteki sekillere atifta bulunularak anlatilacaktir, böylece bulusun özellikleri daha net anlasilacaktir. Ancak, bunun amaci bulusu bu belli düzenlemeler ile sinirlamak degildir. Tam aksine, bulusun ilisikteki istemler tarafindan tanimlandigi alani içine dâhil edilebilecek bütün alternatif, degisiklik ve denkliklerinin kapsanmasi da amaçlanmistir. Gösterilen ayrintilar, sadece mevcut bulusun tercih edilen düzenlemelerinin anlatimi amaciyla gösterildigi ve hem yöntemlerin sekillendirilmesinin, hem de bulusun kurallari ve kavramsal özelliklerinin en kullanisli ve kolay anlasilir tanimini saglamak amaciyla sunulduklari anlasilmalidir. Bu çizimlerde; Sekil - 1a Bulus konusu batarya paketi perspektif görünümüdür. Sekil - 1b Bulus konusu batarya paketinin alternatif bir sogutma hatti içerdigi düzenlemenin perspektif görünümüdür. Sekil - 2a Bulus konusu batarya paketi patlatilmis montaj görünümüdür. Sekil - 2b Sekil - Sa Sekil - 3b Bulus konusu batarya paketinin alternatif bir sogutma hatti içerdigi düzenlemenin patlatilmis montaj görünümüdür. Bulus konusu batarya paketi patlatilmis detay görünümüdür. Bulus konusu batarya paketinin alternatif bir sogutma hatti içerdigi düzenlemenin detay görünümüdür. Bulusa konu batarya paketinin faz degistiren malzeme haznesinin patlatilmis montaj görünümüdür. Kese tipi bir batarya hücresini gösteren perspektif görünümdür. Bu bulusun anlasilmasina yardimci olacak sekiller ekli resimde belirtildigi gibi numaralandirilmis olup isimleri ile beraber asagida verilmistir. Referanslarin Açiklanmasi: 1. Batarya paketi . Batarya hücresi 11.Baglanti noktasi Hava dagitma ve isi degistirme ünitesi Kenar levhasi Ara levha Hava geçis boslugu Sogutma hatti Hazne kanatçik levhasi Hazne üst kapak Dis muhafaza Hava giris olugu Hava çikis olugu Bulusun Açiklanmasi: Bu detayli açiklamada bulus konusu batarya paketi (1) sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak, hiçbir sinirlayici etki olusturmayacak örneklerle açiklanmaktadir. Tarifnamede, elektrikli araçlarin, elektrik üretim ve tüketimi gerçeklestiren tesislerin, cihazlarin ve makinelerin elektrik enerjisini depolamak ve kullandirmaya yönelik, hibrit bir isil yönetim sistemine sahip bir batarya paketi (1) anlatilmaktadir. Sekil 1a'da bulusa konu hibrit isil yönetim sistemine sahip bir batarya paketinin (1) perspektif görünümü verilmektedir. Buna göre batarya paketinde (1), çok sayida kese tipi batarya hücresi (10), hava ve sogutucu akiskan ile saglanan sogutma yöntemleri kullanilarak isi transferinin gerçeklestirildigi bir hava dagitma ve isi degistirme ünitesi (100) içerisinde siralanmistir. Hava dagitma ve isi degistirme ünitesi (100), havanin giris ve çikis yapmasina yönelik hava giris olugu (210) ve hava çikis olugu (211) içeren bir dis muhafaza (200) ile kapatilmaktadir. Hava dagitma ve isi degistirme ünitesi (100) iki adet kenar levhasi (110) arasina dizilmis çok sayida ara levhadan (111) olusan bir kasa iskeletine sahiptir. Burada ara levhalar (111) arasinda kalan bosluklara batarya hücreleri (10) yerlestirilmis olup, yine bu bos alanlarda dis muhafazadan (200) giren hava dolasmaktadir. Dis muhafazanin (200) hava giris olugundan (210) giren hava, batarya hücrelerinin (10) arasinda yer alan ara levhalar (111) arasindaki kanallardan geçerek, sogutma hatti (113) yönündeki kenar levhasi (110) üzerindeki hava geçis bosluklarindan (112) geçerek dis muhafaza (200) hava çikis olugundan (211) çikis yapmaktadir. Bulusta kullanilan batarya hücreleri (10) baglanti noktalarina (11) sahiptir. (sekil - 5) Batarya hücrelerinin (10) baglanti noktalarinin (11) yer aldigi yönünde bulunan kenar levhasi (110) üzerinde çok sayida hava geçis boslugu (112) bulunmaktadir. Hava geçis bosluklari (112) ara levhalar (111) arasindaki hava dolasimina katki verdigi gibi, ara levhalar (111) arasindaki havayi, sogutma hatti (113) ve faz degistiren malzeme haznesinin (14) yer aldigi alandan geçirerek sogumasini saglamaktadir. Hava geçis bosluklari (112) ayni zamanda batarya hücrelerinin (10) baglanti noktasindan sogutma yapilabilmesine olanak saglayan bosluklardir. Hava dagitma ve isi degistirme ünitesinin (100) hava geçis boslugu (112) içeren kenar levhasi (110) dis bölümüne temasli bir sekilde yerlestirilmis, hava geçis bosluklarinin (112) etrafini saran tasarima sahip, içerisinde sogutucu akiskan dolasan bir sogutma hatti (113) ve sogutma hattinin (113) boru profillerine tutunmus çok sayida faz degistiren malzeme haznesi (114) yer almaktadir. Bulusta kullanilan sogutma hatti (113) hava geçis bosluklarinin (12) etrafinin saran bir yapiya sahiptir. Buna yönelik sekil 1a'da yan yana siralanmis kare ve/veya dikdörtgen formuna sahip boru profil formunda oldugu görülebilmektedir. Ancak sekil 1b'de görülecegi üzere sogutma hatti (113) yan yana siralanmis yarim kare ve/veya dikdörtgen profillerden olusan forma sahip olabilmektedir. Yine sogutma hattinin (113) yan yana siralanmis tam ve/veya yarim daire, çokgen, üçgen ve düzensiz profillerden meydana gelebilecegi bilinmelidir. Bu durum sekil 2a, 2b, 3a ve 3b üzerinden de görülebilmektedir. Sekil 2a"da bulusa konu batarya paketinin (1) patlatilmis montaj görünümü verilmektedir. Buna göre batarya paketi (1), kenar levhalari (110) arasina, kenar levhalari (110) ile temas edecek sekilde siralanmis ara levhalar (111) içermektedir. Ara levhalar (111), hava geçis boslugu (112) içeren kenar levhasi (110) iç yüzeyine temas halinde oldugu için, batarya hücresi (10) baglanti noktalarinin (11) sogutulmasina yardimci olmaktadir. Ara levhalar (111), batarya hücrelerinin (10) dis yüzeylerini boydan boya veya belirli bir oranda saran ince levha formuna sahiptir. Ara levhalar (111) sayesinde batarya hücresi (10) yüzeyinden, kenar levhalarina (110) oradan da sogutma hattina (113) isi geçisi saglanmaktadir. Ayrica ara levhalar (111) hava geçisinin saglandigi kanallar olusturmakta ve yalnizca hava ile sogutma yapildiginda dahi batarya hücresinin (10) baglanti noktalarindan (11) isi çekilmesine olanak saglamaktadir. Ara levhalar (111) batarya hücrelerini (10) disaridan çevrelemesi sayesinde, kagit zirhlarda oldugu gibi delinmeye karsi olan direnci artirmaktadir. Ayrica, ara levhalar (111) kese tipi batarya hücrelerine (10) mekanik dayanim saglamakta, isil kaçak gibi durumlarda batarya hücrelerinin (10) birbirinden etkilenmesini engellemektedir. Bulusta kullanilan ara levhalar (111) arasindaki kanallar arasina alev geciktirici, sogutucu akiskan ve/veya yangin söndürücü gönderilebilmektedir. Böylece kaza aninda batarya hücrelerinin (10) patlama ve yanma riski minimize edilebilmektedir. Sekil 3a'da bulusa konu batarya paketinin (1) hava dagitma ve isi degistirme ünitesi (100) patlatilmis montaj görünümü verilmektedir. Buna göre hava dagitma ve isi degistirme ünitesinin (100), sogutma hatti (113) yönündeki kenar levhasi (110) üzerinde çok sayida hava geçis boslugu (112) yer almaktadir. Bu hava geçis bosluklarinin (112) sekli ve boyutu degismekle birlikte, batarya hücreleri (10) arasindaki hava debisinin homojen olarak dagilmasini saglamaktadir. Hava geçis bosluklarindan (112) çikan hava sogutma hatti (113) üzerinden yoluna devam ederek, hava çikis olugundan sistemi terk edene dek isi çekmeye devam eder. Batarya paketi içerisinde dolasan hava dis ortamdan alinabilecegi gibi, soguk havalarda isinan ekipmanlarin sogutulmasi için kullanilan sicak havanin kullanilmasina da olanak saglamaktadir. Böylece, batarya hücrelerinin (10) isitilmasi gerektiginde atik isi da kullanilabilecektir. Sicak havalarda kabin içerisini sartlandirdiktan sonra disari atilacak olan hava veya sogutma çevrimi ile sartlandirilmis hava da batarya paketini (1) sartlandirmak için kullanilabilecektir. Batarya paketi (1) sarj orani, kullanim ömrü, kullanim kosullari, hava sicakligi, batarya sicakligi ve benzeri verilerin degerlendirilmesi ile enerji tüketimini minimize eden çalisma kosullarina göre bu karar anlik olarak isil yönetim sistemi kontrol ekipmaninca verilmektedir. Sekil 4'te faz degistiren malzeme haznesi (114) patlatilmis montaj görünümü verilmektedir. Bulusta sogutma hatti (113) profil borularinin etrafini saracak sekilde yapilandirilmis çok sayida faz degistiren malzeme haznesi (114) bulunmaktadir. Faz degistiren malzeme haznesi (114) içerisinde faz degistiren malzeme bulundurmaktadir. Faz degistiren malzeme, sogutma hattinda (113) dolasan sogutucu akiskanin isisini çekerek, sicakliginin sabit bir degerde kalmasini saglamaktadir. Böylelikle batarya hücresi (10) ve baglanti noktalarinin (11) sicaklik degeri de sabit bir deger araliginda tutulabilmektedir. Faz degistiren malzeme haznesi (114) içeresinde izgara formunda yapilandirilmis hazne kanatçik levhasi (115) yer almaktadir. Faz degistiren malzemelerin isil iletim katsayisi düsük oldugundan, kullanilan hazne kanatçik levhasi (115), faz degistiren malzeme içerisinde isi degerinin, etkin ve homojen bir sekilde yayilmasini saglamaktadir. Faz degistiren malzeme haznesi (114) üst bölümünü kapatan bir hazne üst kapagi (116) içermektedir. Sekil 1b, 2b ve Bb'de sogutma hatti (113) tasarimi degistirilmis görünümler yer almaktadir. Burada sogutma hatti (113) serpantin tipli borulardan yapilandirilmistir. Bu yapi yarim daire, yarim kare formlarinda olsa da buzdolabi gibi sogutucularda kullanilan sogutma hatlarinda da oldugu gibi çesitli formlara sahip olabilmektedir. Bunun nedeni ise ayni tasarim ile sogutucu akiskanin, sogutma hattindan (113) sirküle edilebilmesinin yaninda bazi çevre kosullari için sogutma çevrimine bagli olan ve içerisinden sogutucu akiskan geçen bir hat olarak da kullanilmasinin faydali olacaginin düsünülmesidir. Sogutucu akiskan geçen bu borular kosullara bagli olarak karar veren bir kontrol algoritmasi sayesinde evaparatör (buharlastirici) veya kondenser (yogusturucu) olarak çalisabilecektir. Böylece, ihtiyaç olmasi durumunda soguk havalarda batarya hücreleri (10) isitilirken sicak havalarda da sogutulmasi saglanabilecektir. Sogutma çevrimi isitma durumunda rezistansli isitmaya oranla en az birkaç kat enerji tüketiminde azalma saglamaktadir. Sicak havalarda da ortam havasi ile sivinin istenen sicakliga düsürülemedigi durumlarda sogutma çevrimi avantaj saglanmaktadir. Böylece aslinda asiri soguk/sicak iklim sartlari için batarya paketi (1) isil yönetim sistemi sogutucu akiskan ve/veya hava ile çalisabilecekken, ortam sartlarinin daha az degiskenlik gösterdigi bölgelerde sivi ve/veya hava ile çalisabilmektedir. Batarya paketi (10) içerisinde dolasacak hava, disaridan alinabilecegi gibi kabin içi havasi, elektronikleri sogutmak için kullanilan hava ve batarya hücresinin (10) kullanildigi donanimda (elektrikli araç, üretim tesisleri ve benzeri) verilen herhangi bir hava da olabilmektedir. TR TR TR