Pem yakıt hücresi temelli sarmaşık yapılı hibrit DA-DA yükselten dönüştürücünün akım ve gerilim kontrolü
Current and voltage control of pem fuel cell-based DC-DC interlaved hybrid boost converter
- Tez No: 1010831
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN ÜZMUŞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, giriş gerilim kaynağı olarak yenilenebilir enerji kaynağı olan hidrojenin elektrokimyasal reaksiyonlar sonucu elektrik üretimi gerçekleştiren PEM yakıt hücresi incelenmiştir. PEM yakıt hücresi çıkışında meydana gelen düşük gerilim seviyesini yüksek seviyelere çıkartmak için doğru akım- doğru akım (DA-DA) yükselten dönüştürücü çeşitleri incelenmiştir. Düşük görev çarpanı (D) değeri ile daha yüksek gerilim seviyesi elde etmek için DA-DA hibrit yükselten dönüştürücü devresi kullanılmaktadır. PEM yakıt hücresinin çıkışta meydana gelen yüksek akımını önlemek amaçlı sarmaşık yapılı yükselten dönüştürücü devresi tercih edilmektedir. Hem yüksek gerilim hem de düşük akım için hibrit ve sarmaşık yapılı dönüştürücülerin birleşimi olan bir devre tercih edilmektedir. Bu devre ise sarmaşık yapılı hibrit yükselten dönüştürücü devresidir. Bu dönüştürücü devresinin giriş ve çıkış değerlerinden daha verimli sonuç elde etmek için kontrol yöntemleri uygulanarak karşılaştırmaları gerçekleştirilmiştir. Hibrit yükselten dönüştürücü devresinin avantajlarını görmek için klasik yükselten dönüştürücü ile karşılaştırılması yapılmıştır. Kontrol yöntemlerinin karşılaştırması yapılırken de hibrit yükselten dönüştürücü devresine PI kontrolü, sarmaşık yapılı hibrit yükselten dönüştürücü devresine de PI ve OKK kontrol yöntemlerinin seri bağlanması ile elde edilen PI+OKK kontrolü uygulanmıştır. Sonrasında sarmaşık yapılı hibrit yükselten dönüştürücü devresinin avantajlarını göstermek için ise hibrit yükselten dönüştürücü devresine de PI+OKK kontrol yöntemi uygulanarak giriş ve çıkış değerleri karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırmaların tamamı MATLAB/Simulink ortamında benzetim çalışmalarından elde edilen sonuçlar ile analiz edilmiştir. Girişinde PEM yakıt hücresi kullanılan DA-DA sarmaşık yapılı hibrit yükselten dönüştürücü devresine uygulanan PI+OKK kontrolünün sonucunda giriş ve çıkış değerlerinde ki avantajlar görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Supervisor: Dr. Öğr. Üyesi Hasan ÜZMUŞ February 2026, 65 pages This thesis examines PEM fuel cells, which generate electricity through electrochemical reactions using hydrogen, a renewable energy source, as the input voltage source. To increase the low voltage level occurring at the output of a PEM fuel cell to high levels, various types of DC-DC boost converters have been investigated. A DA-DA hybrid boost converter circuit is used to obtain a higher voltage level with a low duty cycle (D) value. To prevent the high current occurring at the output of the PEM fuel cell, a interleaved boost converter circuit is preferred. To obtain both high voltage gain and low current levels, a converter topology combining hybrid and interleaved converter structures is employed. This topology is known as the interleaved hybrid boost converter. Control methods were applied and compared to obtain more efficient results from the input and output values of this converter circuit. To see the advantages of the hybrid boost converter circuit, it was compared with a classic boost converter. In the comparison of control strategies, a PI controller was implemented for the hybrid boost converter. For the interleaved hybrid boost converter, a PI+ASC control approach, obtained by the series connection of PI and ASC methods, was employed. In the subsequent stage, to highlight the advantages of the interleaved hybrid boost converter, the PI+ASC control strategy was also implemented on the hybrid boost converter, and a comparison of the input and output parameters was carried out. All of these comparisons were analyzed using results obtained from simulation studies in the MATLAB/Simulink environment. The application of the PI+ASC control strategy to the interleaved hybrid DC–DC boost converter, supplied by a PEM fuel cell at the input, revealed significant advantages in both input and output parameters.
Benzer Tezler
- PEM fuel cell degradation: Numerical investigation and effects on the performance of solar-hydrogen based renewable energy systems
PEM yakıt hücresi bozunması: Sayısal inceleme ve güneş-hidrojen temelli yenilenebilir enerji sistemleri performansı üzerindeki etkileri
ENDER ÖZDEN
Doktora
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER TARI
- PEM tipi yakıt hücrelerinde kullanılan katalizörlerde farklı karbon desteği kullanılarak yüzey alanının arttırılması ve kinetik özelliklerinin geliştirilmesi
Increasing the surface area and kinetic properties of the catalysts used in PEM fuel cells by using different carbon supports
FURKAN DÜNDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Mühendislik BilimleriGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ALİ ATA
- Yakıt hücreleri için akımsız biriktirme yöntemi ile karbon destekli katalizörlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Synthesis of carbon supported electro-catalyst for fuel cells with electroless deposition and characterization
PINAR YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
EnerjiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ ATA
- Lıfe cycle assessment of green hydrogen productıon vıa electrolysıs
Elektroliz yoluyla yeşil hidrojen üretiminin yaşam döngüsü değerlendirmesi
HAKAN ÇAMUR
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KARAOSMANOĞLU
DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI İŞLER KAYA
- Hydrogen fuel cell integration in aviation: Conceptual design of a CS-23 category aircraft
Havacılıkta hidrojen yakıt hücresi entegrasyonu: CS-23 kategorisindeki bir uçağın kavramsal tasarımı
CANER İLHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET SUHA YAZICI