An analysis of the effects of battery location in electric automobiles on ride comfort considering spring and damper nonlinearities of suspension system - Erdoğan, Eralp Osman (My University, 2022)
Elektrikli otomobiller, içten yanmalı motorlu emsallerine göre hava ve gürültü kirliliğini azaltmak ve fosil yakıtlara olan ihtiyacı azaltmak gibi kayda değer avantajlara sahiptir. Bu nedenle otomotiv sektörünün geleceği olarak görülmektedirler. Tasarımlarındaki güncel konulardan biri de batarya yerleşimi için uygun yerlerin tespit edilmesidir. Bunun nedeni, bataryanın aracın toplam ağırlığına katkıda bulunan en büyük kalemlerden biri olması ve konumunun sürüş konforunu doğrudan etkilemesidir. Bu konu üzerine literatürde son zamanlarda birtakım çalışmalar yapılmıştır. Önceki bu çalışmalar, yayların ve amortisörlerin doğrusal olduğunun varsayıldığı süspansiyon modellerine dayanmaktadır. Bununla birlikte, gerçek yay ve amortisörler, ihmal edildikleri takdirde sürüş kalitesini olumsuz etkileyebilecek doğrusal olmayan karakteristiklere sahiptir. Bildiğimiz kadarıyla, bugüne kadar literatürde süspansiyonun yay ve amortisör doğrusalsızlıkları varlığında elektrikli otomobillerin batarya yerleşimi problemine odaklanmış herhangi bir çalışma mevcut değildir. Bu tez, literatürdeki bu önemli eksikliği gidermeyi amaçlamaktadır: Elektrikli otomobillerde batarya konumunun süspansiyon performansı üzerindeki etkileri literatürde ilk kez dinamik modelde doğrusal olmayan yaylar ve amortisörler kullanılarak analiz edilmiştir. Analizlerde tekerlek içi motorların ve bunların titreşim izolatörlerinin eklendiği ve tüm yay ve amortisörlerin kübik doğrusalsızlığa sahip olduğu modifiye bir yarım araba modeli kullanılmıştır. Tarif edilen bu matematiksel model kullanılarak bataryanın boylamasına eksen boyunca konumunun sürüş kalitesi üzerindeki etkileri incelenmiştir. İyi bir sürüş konforu için uygun batarya konumlarını oldukça gerçekçi bir şekilde belirlemek suretiyle, bu tezin elektrikli otomobillerin yaygınlaşmasını sağlayacağına inanılmaktadır.

Electric vehicles have remarkable advantages over internal combustion engine vehicles such as reducing air and noise pollution and decreasing the need for fossil fuels. These advantages make electric vehicles the future of automobile industry. One recent problem in the design of electric vehicles is determination of suitable battery locations. This is because battery pack is one of the heaviest parts of electric vehicles and its location directly affects ride comfort. There is a growing number of studies on this topic. These previous studies are based on a model which assumes that springs and dampers are linear. In fact, real springs and dampers have nonlinearities which may affect ride comfort if neglected. To our best knowledge, there is not any research that investigates the effects of nonlinearities of the springs and dampers on suitable battery locations for electric vehicles. This thesis aims to fulfil this important gap in the literature. Effects of the battery location on the performance of suspension system of electric vehicles are analysed using a dynamic model with nonlinear springs and dampers for the first time in literature. A modified half-car model is used for the analyses, in which the in-wheel motors and their vibration isolators are included, and all the springs and dampers have cubic nonlinearities. Effects of the longitudinal battery location on ride comfort are analysed using the described model. This thesis is believed to contribute for increasing the usage of electric automobiles by realistically determining the appropriate battery locations for high quality ride comfort.
Keywords: Elektrikli otomobiller; Makine mühendisliği; Mechanical engineering; Taşıt süspansiyonu Electric cars; Vehicle suspension