Termoelektrik jeneratörler için karıştır ve gözlemle maksimum güç noktası izleme metodu

Termoelektrik jeneratörler (TEJ) atık ısılardan elektrik enerjisi üretmek için küçük güç uygulamalarında kullanılırlar. TEJ'in uçlarına bağlanılan yük direnci ile iç direnci eşit olduğunda maksimum güç alınır. Fakat bu empedans eşitliği her zaman sağlanamaz. Bu nedenle TEJ daha düşük verimle çalışır. Bunun için maksimum güç noktası izleyiciler (MGNİ) kullanılır. Bu çalışmada, MGNİ için TEJ'lerin detaylı bir modellemesi ve benzetimi MATLAB®/Simulink® programı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, TEJ çıkışında etkili olan eşitlikler belirlendikten sonra, üreticilerin sunduğu yalnızca yüzey sıcaklıkları ve Seebeck sabitine bağlı kalarak bir TEJ modellemesi yapılmıştır. Oluşturulan TEJ modelinde TEJ gücünün arttırılabilmesi için seri ve paralel bağlı TEJ sayılarının girilebilmesi sağlanmış ve bu model çıkışına farklı yük değerleri bağlanarak çıkıştan alınan güç belirlenmiştir. Sonra, MGNİ'nin uygulanması için TEJ modeli ile birlikte DC-DC hem bir yükseltici hem de bir alçaltıcı-yükseltici çevirici modelleri oluşturulmuştur. Bundan sonra, karıştır gözlemle (K&G) MGNİ algoritması bu modellere gömülmüş ve bunların çıkışlarına bağlanan farklı yükler için MGNİ yapılmıştır. TEJ modeli ve kullanılan K&G MGNİ'li DC-DC hem yükseltici hem de alçaltıcı-yükseltici çeviriciler sayesinde TEJ'in maksimum gücü, sırasıyla, %98,64'e ve %98,95'e ulaşan değerlerle takip edilebilmiştir. Bu değerlere göre TEJ'den alınan güç hemen hemen yük değişimlerinden etkilenmemiştir. Aynı zamanda elde edilen MATLAB®/Simulink® benzetim sonuçları deneysel olarak teyit edilmiştir. Sonuçta, bu TEJ modeli sayesinde farklı Seebeck sabiti ve sıcaklık değerlerine sahip TEJ'lerin kolaylıkla benzetimlerinin yapılabileceği bir K&G MGNİ'li DC-DC hem bir yükseltici çevirici ve hem de bir alçaltıcı-yükseltici çevirici TEJ modeli sistemi elde edilmiştir.