Evsel uygulamalar için bir çift girişli izolesiz DC-DC dönüştürücü ile PV-batarya hibrit sisteminin tasarımı ve uygulanması

Günümüzde elektrik enejisinin üretimi büyük oranda fosil yakıtlara bağlıdır. Evsel yüklerin sistemde olan ağırlığı ve fosil yakıtların neden olduğu sera gazı salınımları düşünüldüğünde, evsel uygulamalarda rüzgar ve güneş enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması büyük bir önem arz etmektedir. Yenilenebilir enerji kaynakları, fosil yakıtların aksine çevreye herhangi bir zarar vermemektedir. Ancak bu tür kaynaklardan elde edilen enerji çevre şartlarına bağlı olduğundan, üretilen enerjinin talep edilenden az veya fazla olması durumlarıyla karşılaşılması kaçınılmazdır. Dolayısıyla, yenilenebilir enerji kaynaklarıyla birlikte bir enerji depolama sistemine de ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tür uygulamalarda güç akışını tam anlamı ile kontrol etmek güç elektroniği tabanlı dönüştürücüler ile mümkün olmaktadır. Güneş enerjisinden elektrik enerjisi üreten fotovoltaik sistemlerin karakteristikleri doğrusal değildir. Bu tür sistemlerden maksimum gücü elde etmek için maksimum güç takip yöntemleri geliştirilmiştir. Geleneksel olarak, fotovoltaik-batarya hibrit sistemlerinde, maksimum güç takibini yapmak ve bara gerilimini kontrol etmek için iki ayrı dc-dc dönüştürücü kullanılmaktadır. Bu yöntem pahalı ve karmaşık bir çözüm olduğundan, bu tezde, fotovoltaik-batarya hibrit sistemlerinde kullanılmak üzere yeni bir çift girişli dc-dc dönüştürücü önerilmiştir. Önerilen dc-dc dönüştürücü fotovoltaik sistemin maksimum güç noktası takibini yapabilmekte, batarya şarjını kontrol edebilmekte ve aynı zamanda bara gerilimini regüle edebilmektedir. Bu tez çalışmasında, önerilen dönüştürücünün detaylı analizi yapılmış, daha sonra, bu analiz deneysel olarak üretilen prototip üzerinde doğrulanmıştır. Son olarak, oluşturulan fotovoltaik-batarya hibrit sisteminin kontrolü için bir kontrol stratejisi geliştirilmiş ve bu strateji benzetim çalışmaları ve deneysel çalışmalar ile test edilmiştir.