Güç, Başlatma ve Enerji Depolama Aküleri

Aküler kullanım amacına göre farklı karakteristiklerde tasarlanır. Bazı uygulamalar kısa sürede çok yüksek akım isterken, bazıları saatler boyunca kararlı ve uzun süreli enerji ister. Bu nedenle aküler genel olarak üç ana grupta incelenir: güç aküleri, başlatma aküleri ve enerji depolama aküleri.

1) Güç Aküleri

Güç aküleri, yüksek akım gerektiren uygulamalar için tasarlanır. Elektrikli araçlar, endüstriyel makineler, mobil güç sistemleri ve kısa sürede yüksek enerji talep eden sistemlerde yaygın olarak kullanılır.

Bu aküler genellikle yüksek C oranına (C-rate) uygun tasarlanır; yani kısa sürelerde yüksek akım verebilirler. Örneğin bir akünün 2C deşarj edebilmesi, kapasitesinin iki katı akımı belirli koşullarda sağlayabildiği anlamına gelir (200Ah akü için 2C → 400A).

Not: “10C” gibi çok yüksek oranlar her ürün için geçerli değildir; akünün kimyası, BMS sınırları, hücre tipi ve sıcaklık gibi faktörlere göre değişir.

2) Başlatma Aküleri

Başlatma aküleri, motorlu araçlarda motoru çalıştırmak için kullanılan akülerdir. Temel özellikleri, çok kısa sürede yüksek akım sağlayabilmeleridir. Otomobil, kamyon ve diğer içten yanmalı motorlu araçlarda yaygındır.

Başlatma akülerinde amaç uzun süre enerji vermek değil; marş esnasında ani akım ihtiyacını karşılamaktır. Bu nedenle “yüksek akım” performansı önemlidir.

3) Enerji Depolama Aküleri

Enerji depolama aküleri, sürekli ve uzun süreli enerji sağlanması gereken sistemler için tasarlanır. Güneş ve rüzgâr enerji sistemleri, UPS/yedek enerji sistemleri ve düşük-orta akım gerektiren uygulamalarda kullanılır.

Bu grupta genel yaklaşım, daha uzun süreli çalışmaya uygun daha düşük C oranlarında kararlı ve güvenli performanstır.

C Değeri ve Uygulamaları

C Değeri Nedir?

C değeri (C-rate), bir bataryanın kapasitesine göre ne kadar hızlı şarj/deşarj edilebileceğini gösteren orandır.

1. 1C, bataryanın teorik olarak 1 saatte tamamen şarj/deşarj olabileceğini ifade eder.
2. 0.5C, teorik olarak 2 saatte
3. 2C, teorik olarak 0.5 saatte (30 dakikada)

Gerçek dünyada kayıplar, sıcaklık, BMS sınırları ve verim gibi nedenlerle süreler değişebilir.

C Değeri Nasıl Hesaplanır?

C-rate = Akım (A) / Kapasite (Ah)

Örnek:

1. Batarya Kapasitesi: 54Ah
2. Maksimum Sürekli Deşarj: 60A
3. Maksimum Anlık Deşarj: 100A

Hesap:

1. Sürekli C-rate = 60 / 54 ≈ 1.11C
2. Anlık C-rate = 100 / 54 ≈ 1.85C

Örnek Tablo: Deşarj Türüne Göre C Değeri

Deşarj TürüAkım (A)Kapasite (Ah)C Değeri

Maksimum Sürekli Deşarj

150A

200Ah

0.75C

Maksimum Anlık Deşarj

300A

200Ah

1.50C

C Değerine Göre Teorik Süre Örneği

C DeğeriKapasiteAkımTeorik Süre

0.5C

100Ah

50A

2 saat

1C

100Ah

100A

1 saat

Bu süreler teoriktir. Pratikte verim ve sınırlar nedeniyle farklılık gösterebilir.

Düşük C Kapasiteli LiFePO4 Aküler ve Kullanım Alanları

Aşağıda 12.8V LiFePO4 aküler için örnek kullanım alanları listelenmiştir. (Akım değerleri, ürünün BMS limitlerine ve tasarımına göre değişebilir.)

6A – 12.8V LiFePO4 Akü

1. Taşınabilir elektronik cihazlar
2. Küçük LED aydınlatma
3. Medikal ekipmanlar

7A – 12.8V LiFePO4 Akü

1. LED aydınlatma sistemleri
2. Taşınabilir radyolar
3. Küçük robotik projeler
4. GPS cihazları
5. Medikal cihazlar

12A – 12.8V LiFePO4 Akü

1. Medikal monitörler
2. Taşınabilir medikal cihazlar
3. Küçük invertör sistemleri

25A – 12.8V LiFePO4 Akü

1. Taşınabilir enerji çözümleri
2. Güneş enerjisi sistemleri
3. UPS sistemleri

50A – 12.8V LiFePO4 Akü

1. Taşınabilir elektrikli aletler
2. Acil durum aydınlatma sistemleri
3. Orta ölçekli invertörler

75A – 12.8V LiFePO4 Akü

1. Elektrikli scooterlar
2. Mobil güç istasyonları
3. Orta ölçekli UPS sistemleri

100A – 12.8V LiFePO4 Akü

1. Elektrikli araç uygulamaları
2. Büyük taşınabilir enerji sistemleri
3. Büyük invertör sistemleri

150A – 12.8V LiFePO4 Akü

1. Endüstriyel enerji depolama sistemleri
2. Ağır hizmet enerji gerektiren uygulamalar
3. Büyük güneş enerjisi depolama sistemleri

200A – 12.8V LiFePO4 Akü

1. Endüstriyel/ağır hizmet depolama çözümleri
2. Büyük ölçekli güneş ve rüzgâr enerjisi depolama
3. Ağır elektrikli araçlar ve makineler

Pazar Dağılımı

Aşağıdaki oranlar örnek/temsili bir dağılım olarak verilebilir; net oranlar rapor ve kaynağa göre değişir.

Türkiye Pazarı (Örnek)

1. Güç Aküleri: %40
2. Enerji Depolama Aküleri: %35
3. Başlatma Aküleri: %25

Avrupa Pazarı (Örnek)

1. Güç Aküleri: %45
2. Enerji Depolama Aküleri: %40
3. Başlatma Aküleri: %15

Referanslar

1. Power Sonic (2024) – Battery C Rating ve hesaplama
2. Redway Battery (2024) – Battery C-rate ve etkileri
3. Battery Design (2024) – C-rate temel kavramlar