DERS TANITIM BİLGİLERİ


Dersin Adı
Fotovoltaik Güç Sistemleri
Kodu
Yarıyıl
Teori
(saat/hafta)
Uygulama/Lab
(saat/hafta)
Yerel Kredi
AKTS
EEE 425
Güz/Bahar
2
2
3
6
Ön-Koşul(lar)
Yok
Dersin Dili
İngilizce
Dersin Türü
Seçmeli
Dersin Düzeyi
Lisans
Dersin Veriliş Şekli Karma
Dersin Öğretim Yöntem ve Teknikleri Problem çözme
Olgu / Vaka çalışması
Soru & Cevap
Simülasyon
Deney / Laboratuvar / Atölye uygulama
Anlatım / Sunum
Dersin Koordinatörü
Öğretim Eleman(lar)ı
Yardımcı(ları) -
Dersin Amacı Bu dersin amacı; fotovoltaik enerji kaynaklarından elektriksel güç elde edilmesinde kullanılan güç dönüşüm sistemlerine ait analiz, modelleme, tasarım ve test süreçlerinin nasıl gerçekleştirildiğini uygulamalı olarak tanıtmaktır.
Öğrenme Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • DC-DC çevirici, DC-AC evirici, bataryalar, fotovoltaik (FV) hücreler ve paneller gibi fotovoltaik güç sistemlerinde kullanılan parçaların çalışma prensiplerini açıklayabilecektir.
  • Fotovoltaik enerji kaynağından en uygun şekilde güç çekmeyi tanımlayabilecektir.
  • Uygulama özelinde güç dönüşüm için uygun devre topolojilerini ve gereksinimlerini analiz edebilecektir.
  • Güç dönüştürme verimini tanımlayabilecektir.
  • MPPT algoritması, analog ve sayısal geri bildirimli DC-DC çevirici ve şebeke veya yükü besleyebilen bir fazlı eviriciyi tasarlayabilecektir.
Ders Tanımı Bu derste; fotovoltaik hücrelerin/panellerin temel fiziği ve uygulama karakteristikleri, MPPT çalışması, Buck ve Boost çeviricilerin tasarımı, bu çeviriciler için analog ve sayısal geri besleme sistemlerinin tasarımı, mikrodenetleyiciler, batarya tipleri ve şarj algoritmaları, bağımsız ve şebekeye bağlı çalışan bir fazlı eviricilerin çalışma prensibi tanıtılacaktır.
Dersin İlişkili Olduğu Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları

 



Dersin Kategorisi

Temel Ders
Uzmanlık/Alan Dersleri
X
Destek Dersleri
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

 

HAFTALIK KONULAR VE İLGİLİ ÖN HAZIRLIK ÇALIŞMALARI

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Derse Giriş ve Fotovoltaik (FV) sistemlere giriş
2 FV hücreler ve paneller https://www.pveducation.org
3 PV Panel ile Modellemesi ve Maksimum Güç Noktası Takipçisi (MPPT) algoritmaları Bölüm 3, Bölüm 6, Luis Castaner and Santiago Silvestre, Modelling Photovoltaic Systems Using PSpice, 1st Edition, John Wiley & Sons, 2002, ISBN-13: 978-0470845287.
4 Mikrodenetleyiciler Bölüm 1, Bölüm 2, Bölüm 3, Bölüm 8, Bölüm 12, Bölüm 22, MSP430x2xx Family User’s Guide https://www.ti.com/lit/pdf/slau144 MSP430F241x/MSP430F261x Mixed Signal Controller Datasheet
5 Buck Çeviricisine giriş: Güç Katı Bölüm 6, Daniel W. Hart, Power Electronics, McGraw-Hill Education, 2010, ISBN: 9780073380674.
6 Buck Çeviricisine giriş: Manyetik Tasarım Bölüm 10, Bölüm 11, Robert W. Erickson and Dragan Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, 3rd Edition, Springer, 2020, ISBN: 9783030438791.
7 Buck Çeviricisinin PSpice ile Simülasyonu Bölüm 8, Muhammad H. Rashid, Spice for Power Electronics and Electric Power, 3rd Edition, CRC Press, 2012, ISBN-13: 978-1439860465.
8 Buck Çeviricisi için Analog Geri besleme Denetleyici Tasarımı Bölüm 7, Daniel W. Hart, Power Electronics, McGraw-Hill Education, 2010, ISBN: 978-0073380674. Bölüm 7, Bölüm 8, Robert W. Erickson and Dragan Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, 3rd Edition, Springer, 2020, ISBN: 9783030438791.
9 Buck Çeviricisi için Analog Geri besleme Denetleyici Tasarımı Bölüm 7, Daniel W. Hart, Power Electronics, McGraw-Hill Education, 2010, ISBN: 978-0073380674. Bölüm 9, Robert W. Erickson and Dragan Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, 3rd Edition, Springer, 2020, ISBN: 9783030438791.
10 Buck Çeviricisi için Sayısal Geri besleme Denetleyici Tasarımı Bölüm 9, Robert W. Erickson and Dragan Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, 3rd Edition, Springer, 2020, ISBN: 9783030438791.
11 Sözlü Sınav
12 Elektrokimyasal Bataryalar (Lityum ve Kurşun asit tipler) https://www.pveducation.org
13 Boost Çeviricisi: Güç Katı, Manyetik ve Geri besleme Denetleyici Tasarımı Bölüm 6, Bölüm 7, Daniel W. Hart, Power Electronics, McGraw-Hill Education, 2010, ISBN: 978-0073380674. Bölüm 7, Bölüm 8, Bölüm 9, Robert W. Erickson and Dragan Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, 3rd Edition, Springer, 2020, ISBN: 9783030438791.
14 Boost Çeviricisi: Güç Katı, Manyetik ve Geri besleme Denetleyici Tasarımı Bölüm 6, Bölüm 7, Daniel W. Hart, Power Electronics, McGraw-Hill Education, 2010, ISBN: 978-0073380674. Bölüm 7, Bölüm 8, Bölüm 9, Robert W. Erickson and Dragan Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, 3rd Edition, Springer, 2020, ISBN: 9783030438791.
15 Dönemin Gözden Geçirilmesi
16 Final Sınavı
Ders Kitabı

Daniel W. Hart, Power Electronics, McGraw-Hill Education, 2010, ISBN: 978-0073380674.

Önerilen Okumalar/Materyaller
  1. Robert W. Erickson and Dragan Maksimovic, Fundamentals of Power Electronics, 3rd Edition, Springer, 2020, ISBN: 9783030438791.
  2. https://www.pveducation.org
  3. Luis Castaner and Santiago Silvestre, Modelling Photovoltaic Systems Using PSpice, 1st Edition, John Wiley & Sons, 2002, ISBN-13: 978-0470845287.
  4. Muhammad H. Rashid, Spice for Power Electronics and Electric Power, 3rd Edition, CRC Press, 2012, ISBN-13: 978-1439860465.
  5. MSP430x2xx Family User’s Guide: https://www.ti.com/lit/pdf/slau144 

  6. MSP430F241x/MSP430F261x Mixed Signal Controller Datasheet

 

DEĞERLENDİRME ÖLÇÜTLERİ

Yarıyıl Aktiviteleri Sayı Katkı Payı %
Katılım
Laboratuvar / Uygulama
1
25
Arazi Çalışması
Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği
Portfolyo
Ödev
1
15
Sunum / Jüri Önünde Sunum
Proje
Seminer/Çalıştay
Sözlü Sınav
1
20
Ara Sınav
Final Sınavı
1
40
Toplam

Yarıyıl İçi Aktivitelerin Başarı Notuna Katkısı
3
60
Yarıyıl Sonu Aktivitelerin Başarı Notuna Katkısı
1
40
Toplam

AKTS / İŞ YÜKÜ TABLOSU

Yarıyıl Aktiviteleri Sayı Süre (Saat) İş Yükü
Teorik Ders Saati
(Sınav haftası dahildir: 16 x teorik ders saati)
16
2
32
Laboratuvar / Uygulama Ders Saati
(Sınav haftası dahildir. 16 x uygulama/lab ders saati)
16
2
Sınıf Dışı Ders Çalışması
14
2
28
Arazi Çalışması
Küçük Sınav / Stüdyo Kritiği
Portfolyo
Ödev
1
30
Sunum / Jüri Önünde Sunum
Proje
Seminer/Çalıştay
Sözlü Sınav
1
23
Ara Sınavlar
Final Sınavı
1
35
    Toplam
180

 

DERSİN ÖĞRENME ÇIKTILARININ PROGRAM YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİSİ

#
Program Yeterlilikleri / Çıktıları
* Katkı Düzeyi
1
2
3
4
5
1

Matematik, fen bilimleri ve Elektrik-Elektronik Mühendisliği konularında yeterli bilgi sahibidir; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri, karmaşık mühendislik problemlerinde kullanır.

2

Karmaşık Elektrik-Elektronik Mühendisliği problemlerini saptar, tanımlar, formüle eder ve çözer; bu amaca uygun analiz ve modelleme yöntemlerini seçer ve uygular.

3

Karmaşık bir sistemi, süreci, cihazı veya ürünü gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlar; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygular. (Gerçekçi kısıtlar ve koşullar tasarımın niteliğine göre, ekonomi, çevre sorunları, sürdürülebilirlik, üretilebilirlik, etik, sağlık, güvenlik, sosyal ve politik sorunlar gibi ögeleri içerirler.)

X
4

Elektrik-Elektronik Mühendisliği uygulamalarında karşılaşılan karmaşık problemlerin analizi ve çözümü için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirir, seçer ve kullanır

X
5

Karmaşık Elektrik-Elektronik Mühendisliği problemlerinin veya araştırma konularının incelenmesi için deney tasarlar, deney yapar, veri toplar, sonuçları analiz eder ve yorumlar.

X
6

Elektrik-Elektronik Mühendisliği disiplini içinde ve çok disiplinli takımlarda etkin biçimde çalışır; bireysel çalışma sergiler.

X
7

Türkçe sözlü ve yazılı etkin iletişim kurar; etkin rapor yazar ve yazılı raporları anlar, tasarım ve üretim raporları hazırlar, etkin sunum yapar, açık ve anlaşılır talimat verir ve alır.

8

Elektrik-Elektronik Mühendisliği uygulamalarının evrensel ve toplumsal boyutlarda sağlık, çevre ve güvenlik üzerindeki etkileri ve çağın mühendislik alanına yansıyan sorunları ve mühendislik çözümlerinin hukuksal sonuçları konularında bilgi sahibidir.

9

Etik ilkelerine uygun davranma, mesleki ve etik sorumluluk bilinci; mühendislik uygulamalarında kullanılan standartlar hakkında bilgi sahibidir

10

Proje yönetimi, risk yönetimi ve değişiklik yönetimi gibi, iş hayatındaki uygulamalar hakkında bilgi sahibidir; girişimcilik, yenilikçilik hakkında bilinçlidir; sürdürülebilir kalkınma hakkında bilgi sahibidir.

11

Bir yabancı dili kullanarak Elektrik-Elektronik Mühendisliği ile ilişkili konularda, bilgi toplar ve meslektaşları ile iletişim kurar. ("European Language Portfolio Global Scale", Level B1)

12

İkinci yabancı dili orta düzeyde kullanır.

13

Yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilincindedir; bilgiye erişir, bilim ve teknolojideki gelişmeleri izler ve kendini sürekli yeniler; insanlık tarihi boyunca oluşan bilgi birikimini Elektrik-Elektronik Mühendisliği alanıyla ilişkilendirir.

*1 Lowest, 2 Low, 3 Average, 4 High, 5 Highest