Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Hibrid Elektrik Enerji SistemleriELM521137.5300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz, Bahar
Dersin DiliTürkçe
Dersin SeviyesiYüksek Lisans
Dersin TürüSeçmeli @ Elektrik Müh. ABD Elektrik Tesisleri Yüksek Lisans Programı
Seçmeli @ Elektrik Müh. ABD Elektrik Mühendisliği Yüksek Lisans Programı (Tezsiz)
Ders KategorisiTemel Meslek Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimElektrik Mühendisliği Bölümü
Dersin Koordinatörüİbrahim Şenol
Dersi Veren(ler)İbrahim Şenol
Asistan(lar)ıAli Rıfat Boynueğri
Dersin AmacıAlternatif enerji kaynaklarının ve yakıt pillerinin en uygun bir biçimde birleştirilerek kullanılması, gelişmiş ülkelerde ve ülkemizde ilgi çekici bir hale gelmiştir. Bu konularla ilgili bir çok araştırma halen yürütlmektedir. Öğrencilerimize hibrid elektrik enerji sistemleri ile ilgili teorik ve pratik altyapı oluşturmada bu dersin katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
Dersin İçeriği1. Giriş 2. Hidrojen enerjisi 3. Yakıt pili sistemleri 4. Rüzgar enerji sistemleri 5. Güneş enerji sistemleri 6. Enerji depolama sistemleri 7. Ultra-kapasitör sistemleri 8. Akümülatör sistemleri 9. Hidrojen depolama sistemleri 10. Hibrid elektrik enerji sistemlerinin uygulamaları 10.1Konut kullanımı için yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi 10.2Taşıt sistemleri için yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi 10.3Rüzgar/yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi 10.4Güneş pili/yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • [1] N. Mohan, T. M. Undeland and W. P. Robbins, Power Electronics: Converters, Applications and Design, 2nd ed., New York: John Wiley & Sons Inc., (1995).
  • [2] R. Kyoungsoo and S. Rahman, “Two-loop controller for maximizing performance of a grid-connected photovoltaic-fuel cell hybrid power plant,” IEEE Trans. Energy Conversion, vol. 13, no. 3, pp. 276-281, Sept. 1998.
  • [3] S. Heier, Grid Integration of Wind Energy Conversion Systems, John Wiley & Sons Ltd., New York, 1998.
  • [4] O. Ulleberg, Stand-alone Power Systems for the Future: Optimal Design. Operation and Control of Solar-Hydrogen Energy Systems, PhD Dissertation, Norwegian University of Science and Technology (1998).
  • [5] B. E. Conway, “Electrochemical Supercapacitors-Scientific fundamentals and technological applications,” New York: Kluwer Academic / Plenum Publishers, 1999, pp. 497-547.
  • [6] L.P. Jarvis, T. B. Atwater and P.J. Cygan, “Fuel cell/electrochemical capacitor hybrid for intermittent high power applications,” Journal of Power Sources, 79(1), (1999), 60-63.
  • [7] E. Faggioli, P. Rena, V. Danel, X. Andrieu, R. Mallant and Hans Kahlen “Supercapacitors for the energy management of electric vehicles,” Journal of Power Sources, 84 (2), (1999), 261-269.
  • [8] E. S. Abdin and W. Xu, Control Design and Dynamic Performance Analysis of a Wind Turbine – Induction Generator Unit, IEEE Trans. Energy Conversion 15 (1) (2000) 91-96.
  • [9] E. Muljadi, C.P. Butterfield, Pitch-Controlled Variable-Speed Wind Turbine Generation, IEEE Trans. Industry Applications 37 (1) (2001) 240-246.
  • [10] P. C. Krause, O. Wasynczuk, and S.D. Sudhoff, Analysis of Electric Machinery, Wiley-IEEE Press (2002).
  • [11] A. Burke, “Ultracapacitors: why, how, and where is the technology,” Journal of Power Sources, vol. 91, no. 1, pp. 37-50, 2000.
  • [12] K.-H. Hauer, “Analysis tool for fuel cell vehicle hardware and software (controls) with an application to fuel economy comparisons of alternative system designs,” Ph.D. dissertation, Dept. Transportation Technology and Policy, University of California Davis, 2001.
  • [13] Veerachary, M.; Senjyu, T.; Uezato, K.; “Voltage-based maximum power point tracking control of PV system,” IEEE Trans. Aerospace and Electronic Systems, vol. 38, no. 1, pp. 262-270, Jan. 2002.
  • [14] Y. Sukamongkol, S. Chungpaibulpatana and W. Ongsakul, “A simulation model for predicting the performance of a solar photovoltaic system with alternating current loads,” Renewable Energy, vol. 27, no. 2, pp. 237-258, Oct. 2002.
  • [15] Th. F. El-Shatter, M. N. Eskandar and M. T. El-Hagry, “Hybrid PV/fuel cell system design and simulation,” Renewable Energy, vol. 27, no. 3, pp.479-485, Nov. 2002.
  • [16] M.A.S Masoum, H. Dehbonei and E.F. Fuchs, “Theoretical and experimental analyses of photovoltaic systems with voltage and current-based maximum power-point tracking,” IEEE Trans. Energy Conversion, vol. 17, no. 4, pp. 514-522, Dec. 2002.
  • [17] W. Vielstich, A. Lamm and H.A. Gasteiger, “Hy.Power—A technology platform combining a fuel cell system and a supercapacitor,” 4(11), Handbook of Fuel Cells – Fundamentals, Technology and Applications, Newyork: Wiley, 2003, pp. 1184–1198.
  • [18] T. S. Key, H. E. Sitzlar and T. D. Geist, “Fast response, load-matching hybrid fuel cell,” Final Technical Progress Report, EPRI PEAC Corp., Knoxville, Tennessee, NREL/SR-560-32743, June 2003.
  • [19] A. Emadi, M. Ehsani and J.M. Miller, Vehicular Electric Power Systems, New York: Marcel Dekker, Inc., 2004.
  • [20] M.C. Williams, J.P. Strakey and S.C. Singhal, U.S. Distributed Generation Fuel Cell Program, J. Power Sources, 131 (1-2) (2004), 79-85.
  • [21] M.Y. El-Sharkh, A. Rahman, M.S. Alam, P.C. Byrne, A.A. Sakla and T. Thomas, “A dynamic model for a stand-alone PEM fuel cell power plant for residential applications,” Journal of Power Sources, vol. 138, no.1-2, pp. 199-204, 2004.
  • [22] A. Emadi, K. Rajashekara, S.S.Williamson and S.M. Lukic, “Topological overview of hybrid electric and fuel cell vehicular power system architectures and configurations,” IEEE Trans. on Vehicular Technology, 54 (3), (2005), 763-770.
  • [23] M. Amrhein and P.T. Krein, “Dynamic simulation for analysis of hybrid electric vehicle system and subsystem interactions, including power electronics,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, 54 (3), (2005), 825 – 836.
  • [24] M.J. Khan, M.T. Iqbal, Dynamic Modeling and Simulation of a Small Wind-Fuel Cell Hybrid Energy System, J. Renewable Energy 30 (3) (2005) 421-439.
  • [25] H. De Battista, R.J. Mantz, F. Garelli, Power Conditioning for a Wind-Hydrogen Energy System, J. Power Sources, Article in Press (2005).
  • [26] H. Gorgun, Dynamic Modeling of a Proton Exchange Membrane (PEM) Electrolyzer, Int. J. Hydrogen Energy, Article in Press. (2005)
  • [27] D.A. Bechrakis, E.J. McKeogh and P.D. Gallagher, Simulation and Operational Assessment for a Small Autonomous Wind-Hydrogen Energy System, J.Energy Conversion and Management 47 (1) (2006) 46-59.
  • [28] M. Uzunoglu and M. S. Alam, Dynamic modeling, design and simulation of a combined PEM fuel cell and ultra-capacitor system for stand alone applications, IEEE Trans. Energy Conversion, Vol. 21, Issue 3, 767- 775, (2006).
  • [29] O. C. Onar, M. Uzunoglu and M. S. Alam, Dynamic modeling, design and simulation of a wind/fuel cell/ultra-capacitor based hybrid power generation system, Journal of Power Source, to be published, (2006)
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Öğrencilerimize hibrid elektrik enerji sistemleri ile ilgili teorik altyapının oluşturulması
  2. Öğrencilerimize hibrid elektrik enerji sistemleri ile ilgili pratik altyapının oluşturulması
  3. Öğrencilere hibrid enerji sistemler hakkında analiz ve modeleme becerisinin kazandırılması

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Giriş, Hidrojen enerjisi
2Yakıt pili sistemleri
3Rüzgar enerji sistemleri
4Güneş enerji sistemleri
5Enerji depolama sistemleri, Ultra-kapasitör sistemleri
6Akümülatör sistemleri, Hidrojen depolama sistemleri
7Hibrid elektrik enerji sistemlerinin uygulamaları, Konut kullanımı için yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi
8Konut kullanımı için yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi
9Taşıt sistemleri için yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi
10Taşıt sistemleri için yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi
11Rüzgar/yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi
12Rüzgar/yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi
13Rüzgar/yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi
14Güneş pili/yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi
15Güneş pili/yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi
16Güneş pili/yakıt pili/ultra-kapasitor hibrid sistemi

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ödev45
Sunum/Jüri15
Projeler110
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar240
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati163
Laboratuar
Uygulama13
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması162
Derse Özgü Staj
Ödev416
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Projeler140
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)215
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)115
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok