Termoelektrik jeneratörler için izolesiz DC-DC çeviricilerin yüke bağlı davranışlarının incelenmesi

Termoelektrik jeneratörler (TEG) atık ısıların bulunduğu yerlerdeki sıcaklık farkını elektrik enerjisine çeviren yarıiletken materyallerdir. TEG'lerin verimlerinin düşük olduğu gerçeği göz önünde bulundurulduğunda, bunlardan maksimum gücün elde edilmesi büyük öneme sahiptir. TEG'lerden maksimum gücün elde edilmesi için maksimum güç noktası izleme (MPPT) algoritmaları kullanılır. Ayrıca TEG'lerin yüzeyleri arasındaki sıcaklık farkı sürekli değişken olduğu için üretilen gerilim değeri değişkenlik gösterir. Gerilim düzenlemesi ve MPPT için TEG'ler ile birlikte çeviriciler kullanılır. MPPT algoritmaları her çeviricide değişken yüklere bağlı olarak yeterli performansı sağlamaz. Bu çalışmada, izolesiz karıştır ve gözlemle (P&O) MPPT algoritmalı DC–DC yükselten, alçaltan ve alçaltan–yükselten çeviricilerin değişken yüklerdeki MPPT performanslarının benzetim ve deneysel çalışmaları yapılmıştır. Uygulamalarda ve benzetim çalışmalarında TEG sistemindeki P&O algoritmalı yükselten çeviriciye değişken yükler bağlandığında P&O algoritması TEG iç direnci ve üzerindeki yük direnci değerlerinde MPPT yapmıştır. TEG sistemine P&O algoritmalı alçaltan çevirici bağlandığında ve yük değerleri kademeli olarak değiştirildiğinde, yük değeri TEG iç direncine eşit ve altındaki değerlerde P&O algoritması MPPT yapmıştır. Sisteme alçaltan–yükselten çevirici ve buna değişken yükler bağlandığında, her değişken yükte P&O algoritması iyi bir MPPT performansı sergilemiştir. Benzetim çalışmalarında yükselten çeviricide MPPT hata oranı en az %5,16, alçaltan çeviricide %0,24 ve alçaltan–yükselten çeviricide %0,45 olmuştur. Benzetim çalışmalarındaki üç çeviricinin P&O algoritmasının yük değişimlerindeki oluşturduğu karakteristikler deneysel olarak doğrulanmıştır.