PEM tipi yakıt pili için yüksek kazançlı DA-DA dönüştürücü tasarımı ve benzetimi
Design and simulation of hgh gain DC-DC converter for PEM fuel cell
Yazar: LEYLA ÖZDEMİR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖKKEŞ FATİH KEÇECİOĞLU
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde enerji kaynaklarına olan ihtiyaç her geçen gün artarak devam etmektedir. Geçtiğimiz yıllarda enerji elde edilmesi, dışa bağımlılığın azalması ve sürdürülebilir enerjinin bulunması maksadıyla yakıt pillerinden enerji elde etme yöntemleri oldukça yaygınlaşmıştır. Bu yöntemler arasında nispeten diğer türlerine oranla daha düşük sıcaklıkta daha yüksek verimle enerji üretmesi bakımından PEM (Proton Elektrolit Membran) yakıt hücresi üzerinde daha yoğun çalışmalar yapılmaktadır.

Enerji sistemlerinde DA gerilim üreten enerji kaynakları mevcut olmasına rağmen yüksek değerlerdeki DA gerilim üretimi için batarya gibi imkanlar mevcut olsa da kullanım alanı yapı malzeme ve ağırlık gibi olumsuz sebeplerle DA-DA dönüştürücülerin kullanımı yaygınlaşmıştır.

Gerilim yükseltme tekniği elektronik devre tasarımında yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Bozucu elemanların etkisi DA-DA dönüştürücülerin çıkış gerilimini ve güç aktarım verimliliğini sınırlar. Luo dönüştürücüler yüksek güç yoğunluğu, yüksek verimlilik, basit yapı ve devredeki bozucu etkenlere karşı küçük dalgalanmalarla birlikte yüksek çıkış gerilimine sahiptir.

Bu tez çalışmasında PEM yakıt pili için yüksek kazançlı DA-DA Luo dönüştürücü tasarlanmış ve MATLAB/SIMULINK ortamında benzetim çalışması yapılarak tasarlanan DA-DA dönüştürücünün PI denetleyici ile başarımı incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Yakıt Pili, PEM Modeli Yakıt Hücresi, PI Denetleyici, DA-DA Yükselten Dönüştürücü, Luo Dönüştürücü

Abstract:
Today the need for energy resources is increasing day by day. In recent years, the methods of obtaining energy from fuel cells have become widespread in order to obtain energy, to decrease dependence on foreign sources and to have sustainable energy. Among these methods, the PEM (Proton Electrolyte Membrane) fuel cell is more intensively studied in order to produce energy with higher efficiency at relatively lower temperatures than order types.

Although there are energy sources in the energy systems that produce voltage in the DC, high capacity DC has the power to produce the voltage, but due to negative reasons such as usage area, building material and weight, the use of DC-DC converters has become widespread.

Voltage upgrade technique is widely used in electronic circuit design. The effect of disturbing elements limits the output voltage and power transfer efficiency of the DC-DC converts. Luo transducers, high power density, high efficiency, simple structure and high fluctuations in circuit.

In the thesis, a high gain DC-DC Luo converter was designed for PEM fuel cell and the performance of the DC-DC converter designed with a simulation study in MATLAB/SIMULINK environment was investigated with PI controller.

Keywords: Fuel Cell, PEM Model Fuel Cell, PI Controller, DC-DC Amplifier Converter, Luo Converter