Safety and reliability of the energy storage devices as one of the most important components of Electric Aircraft and Hybrid Electric Aircraft is essential. Therefore, reliability evaluation of batteries is crucial for Electric Propulsion System design architecture. Li-ion battery reliability assessment is defined as calculating the faults or degradation occurrence probability and its impact on the obtainable capacity and power. Although failures of Li-ion battery cells involve both failures that cause safety issues (fire and explosion) and failures that reduce the ideal performance of the battery against the design intent, the focus of this study is on failures that lead to battery degradation. To estimate Electric Propulsion System reliability, it is critical to recognize the link between aging effects and battery performance. In this study, the lithium-ion battery systems to be used in aircraft were analyzed in terms of system, component and functional reliability from the aircraft design stages. In this study, reliability analysis of battery systems used in electric propulsion systems was performed, analysis results and current standards for certification were compared, and legal gaps in front of the industry's widespread and reliable use of electric propulsion systems were pointed out.
Hybrid electric propulsion aircraft battery lithium-ion battery battery reliability
Elektrikli Uçak ve Hibrit Elektrikli Uçağın en önemli bileşenlerinden biri olan enerji depolama cihazlarının güvenliği ve güvenilirliği esastır. Bu nedenle, bataryaların güvenilirlik değerlendirmesi bilhassa elektrikli itki sistemlerinin tasarım mimarisi için çok önemlidir. Li-ion batarya sistemlerinin güvenilirlik değerlendirmesi, arızaların veya bozulma olasılığının batarya kapasitesi ve çekilebilir güç üzerindeki etkisinin hesaplanması olarak tanımlanır. Li-ion batarya hücrelerinin arızaları hem güvenlik sorunlarına (yangın ve patlama) neden olan arızaları hem de tasarım amacına göre bataryanın ideal performansını azaltan arızaları içerse de bu çalışmanın ana odak noktası batarya performans kaybına yol açan arızalardır. Elektrikli itki sistemlerinin güvenilirliğini tahmin etmek için, yaşlanma etkileri ile batarya performansı arasındaki bağlantıyı tanımak çok önemlidir. Bu çalışmada, uçaklarda kullanılacak lityum-iyon batarya sistemlerinin, uçak tasarım aşamalarından itibaren sistem, bileşen ve işlev güvenilirlikleri açısından analizleri gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada elektrikli itki sistemlerinde kullanılan batarya sistemlerinin güvenilirlik analizi gerçekleştirilerek, analiz sonucu ile sertifikasyonuna yönelik mevcut standartlar karşılaştırılmış ve sektörün elektrikli tahrik sistemlerini yaygın ve güvenilir olarak kullanmasının önündeki yasal boşluklara dikkat çekilmiştir.
hibrit elektrikli uçak uçak bataryası lityum-iyon batarya batarya güvenilirliği
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Mühendislik |
Bölüm | Elektrik Elektronik Mühendisliği |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 3 Haziran 2023 |
Gönderilme Tarihi | 19 Aralık 2022 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2023 |