Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları

  • BildiriYalnız künye2023
    Analysis Of The Performance Of The Distributed Maximum Power Point Tracking In Building Integrated Photovoltaic Systems

    Basoglu, Mustafa Engin; Aiordachioaie, D.

    Building-integrated/applied photovoltaic (PV) systems have been widespread recently in terms of electrical energy generation in buildings. These systems are applications with much lower power than land type large-scale systems, addressing the area/building where they are installed rather than centralized production. In this framework, maximum power point (MPP) tracking (MPPT) approaches at module level and sub-module level, balcony railing, Carport or solar tile etc. will be investigated in terms of building integrated PV systems (BIPV). Solar panels act as a building material, insulation material and energy generator in BIPV applications. In building-applied (BAPV) examples, the solar panel is mounted on the building. However, there is no difference between BIPV and BAPV in terms of electrical model. A unique method will be developed for MPPT at module level and sub-module level for such applications. Depending on the power processing strategy in the optimizer power stage, amplifier, synchronous reducer or bidirectional differential power processing topologies will be examined and the most suitable power converter for the module and sub-module level will be determined. Technically, comparisons of the performances of MPPT strategies were made in the MATLAB/Simulink program at the central, module level or sub-module level, and it was shown that the power that can be obtained from the PV module or sub-module increases with the MPPT at the module and sub-module level.

    • SDG 7 · Erişilebilir ve Temiz Enerji
    • SDG 9 · Sanayi, Yenilikçilik ve Altyapı
  • MakaleAçık Erişim2022
    Çift Eksen Güneş Takip Sistemi Geliştirilmesi

    Basoglu, Mustafa Engin; Ünsal, Recep; Çağşırlıoğlu, Gökhan

    Yenilenebilir enerji kaynakların efektif kullanımı günümüzde çok önemlidir. Çünkü enerji kaynakları sınırlıdır ve yenilenebilir enerjiden maksimum düzeyde istifade etmek gereklidir. Bu çalışmada güneş enerjisinden olabilecek maksimum enerjiyi elde etmek için fotovoltaik sistemde çift eksenli güneş takip sistemi uygulaması gerçekleştirilmiştir. Güneş takip sisteminde mekanik düzende dikey tutucu olarak kestamit malzemesi, güneş paneli tutucu ise demir kullanılmıştır. Güneş panelinin 4 köşesinde toplam 4 adet LDR kullanılarak Arduino tabanlı dikey ve yatay eksende güneş takibi gerçekleştirilmiştir. Sistemde kullanılan güneş paneli gücü 45W olup, yatay eksende redüktörlü DC motor, dikey eksende lineer DC motor kullanılmıştır. Gerçekleştirilen uygulama sonucunda hassas güneş takibi yapan bir sistem gerçekleştirilmiş ve statik bir PV sisteme göre daha yüksek verim elde edilmiştir.

    • SDG 7 · Erişilebilir ve Temiz Enerji
    • SDG 9 · Sanayi, Yenilikçilik ve Altyapı
  • MakaleAçık Erişim2022
    Photovoltaic Mobile Charging System Design (Solar Pole) - in Gümüşhanevi Campus of Gümüşhane University

    Basoglu, Mustafa Engin; Ertuğrul, Murat Han; Çayır, Muzaffer; Şen, Nurgül

    The decrease in fossil-based resources, the pollution of the environment and the threat of sustainability constantly increase the interest in renewable energy sources. Solar energy is one of the leading renewable energy sources due to its large capacity. Today, solar energy appears in many applications. In this study, a photovoltaic-based solar pole design has been realized and a prototype that can be applied almost anywhere in open-air conditions has been produced. The prototype produced was tested and installed at Gümüşhane University's Gümüşhanevi Campus. The prototype mobile phones produced have a fast charging feature with 5V-2A. In future studies, it is planned to provide the solar tracking feature to the photovoltaic (PV) panel in the system, and it is aimed to bring such systems to the campus in general.

    • SDG 7 · Erişilebilir ve Temiz Enerji
    • SDG 9 · Sanayi, Yenilikçilik ve Altyapı
  • MakaleAçık Erişim2021
    Submodule Based MPPT with Synchronous Buck Converter Under Dynamic Partial Shading Conditions

    Basoglu, Mustafa Engin

    In order to obtain more power from photovoltaic (PV) modules under mismatching operating conditions, the submodule-based MPPT technique is an important solution. In this technique, since the power-voltage (P-V) curve of a submodule cannot be multi-peaked, the maximum power point (MPP) tracking (MPPT) is easily achieved through a DC-DC converter connected to each submodule. Since the P-V curve cannot be in a multi-peaked form, the maximum power can be obtained with a simple MPPT algorithm. For this reason, perturb & observe (P&O) algorithm can be chosen. In this study, the behaviour of a submodule-based MPPT with synchronous buck converter (SBC) is investigated for dynamic shading conditions. In addition, submodule-based MPPT and module-based MPPT technique were compared and the comparison was confirmed by simulation studies that submodule-based MPPT performed better. In this context, simulation studies were carried out for different shading conditions. According to the simulation results, the submodule- based MPPT approach achieves greater efficiencies to the module-based MPPT. In some simulations, when the module-based MPPT technique is used, the operation at the local MPP has been realized. In such cases, more advanced algorithms are needed. However, a simple algorithm is sufficient in submodule-based MPPT. The only disadvantage of this MPPT is the high hardware cost. However, the increase in efficiency obtained is at a level that can easily tolerate this cost.

    • SDG 7 · Erişilebilir ve Temiz Enerji
  • MakaleYalnız künye2021
    Comparisons of different Maximum Power Point Tracking Strategies with Zeta Converter

    Basoglu, Mustafa Engin

    Maximum power point tracking (MPPT) strategy is one of the major parameters affecting efficiency in photovoltaic (PV) systems. In this paper, distributed MPPT approaches are compared with central mode MPPT. Advantages and disadvantages of submodule level MPPT technique and module level MPPT approach are shown with simulation studies. Comparisons are made with incremental conductance (IC) algorithm. In this context, non-isolated zeta converter is used as a power-processing unit. Effect of the MPPT strategy on the collected energy performance is observed by simulation studies performed in MATLAB/Simulink. It is clear by these studies that energy capture is bigger in submodule level MPPT strategy and module level MPPT with respect to central mode which is seen by simulations. However, central mode MPPT offers cost effective solution because of the low hardware requirements.

  • MakaleAçık Erişim2021
    Prototype development of a solar-powered backpack for camping applications

    Basoglu, Mustafa Engin; Üstek, Salihcan Muhammet

    Solar energy, the use and importance of which is increasing day by day, stands out among renewable energy sources with many applications. In this study, the application of solar powered orthopedic back support backpack has been presented with a special photovoltaic module structure. The 2x12W photovoltaic panel system has been mounted on the backpack with a rail arrangement and optional use is provided according to the user's preference. Since there will be additional equipment in the solar self-energized backpack compared to a normal bag, the sections where the items should be put in the bag according to their weight should be specified to the user. Considering the center of gravity of the backpack, pockets have been made in the parts where heavy components will be fixed, and a 12V 7Ah lead acid battery is mounted in this section. There is a 5V - 1A USB output at the system output and a modified sinus inverter for AC loads. In addition, prototype production was carried out for the realized design, and a backpack was produced, which can be used for charging mobile phones and feeding simple AC loads such as heaters, coolers and shavers. It is thought that this bag will be an attractive product for camping applications and travellers traveling by hitchhiking.

    • SDG 7 · Erişilebilir ve Temiz Enerji
    • SDG 9 · Sanayi, Yenilikçilik ve Altyapı
  • BildiriYalnız künye2019
    Realization of a low cost and fast boost converter based MPPT for PV system

    Basoglu, Mustafa Engin

    Photovoltaic (PV) modules have a small power conversion efficiency since material technologies used in commercial PV modules is weak and not well developed. In order to provide the maximum available efficiency in a PV module, a power processing unit (PPU) is connected between PV module and load to extract more power from PV modules In other words, DC-DC converters are used for impedance matching between PV module and load in any kind of loading and environmental conditions. Several maximum power point tracking (MPPT) algorithms have been proposed in the literature. But there are still shortcomings to be improved such as reducing the steady state ripples in power, dynamic response time under changing conditions. In this paper, design steps of the boost converter for an MPPT application have been presented and some experiments have been performed. Consequently, a low cost and fast boost converter based MPPT is implemented.

    • SDG 7 · Erişilebilir ve Temiz Enerji
    • SDG 9 · Sanayi, Yenilikçilik ve Altyapı
  • MakaleYalnız künye2019
    An improved 0.8 V OC model based GMPPT technique for module level photovoltaic power optimizers

    Basoglu, Mustafa Engin

    Photovoltaic modules may experience some mismatching conditions that affect their available power capacity, causing inefficient maximum power point tracking (MPPT). Furthermore, their power-voltage (P-V) characteristic curve becomes a multi-peak structure in such conditions owing to the presence of bypass diodes included since every part of the modules may receive different solar irradiance. By taking into account these facts, this paper introduces an improved global MPPT technique comprising 0.8 V OC model and the limited and adaptive scan approach. The proposed technique eliminates the requirement of some threshold value, leading to unreliable operation which the classical 0.8 V OC model based studies suffer from. Furthermore, the tracking time has been reduced substantially with the proposed technique by limiting scanning interval. Performance of the proposed technique has been verified by experimental studies and compared with classical 0.8 V OC model and a full scanning technique, which have been already presented in the literature. Experimental results show that the proposed technique is simple to be implemented and it has better performance than classical 0.8 V OC model, full scanning, and perturb and observe algorithms. Therefore, the proposed technique is feasible and it can be used technically in module level distributed MPPT (DMPPT) applications.

    • SDG 7 · Erişilebilir ve Temiz Enerji
    • SDG 9 · Sanayi, Yenilikçilik ve Altyapı
  • BildiriYalnız künye2019
    Module Level Global Maximum Power Point Tracking Strategy

    Basoglu, Mustafa Engin

    Partial shading of photovoltaic (PV) modules can occur at any time due to the obstacles such as chimney, tree, antenna, bird flock etc. Due to such obstacles, the entire surface of the PV module cannot receive an equal amount of irradiance; Therefore, PV modules cannot operate at its maximum power point (MPP). In this paper, an improved version of a 0.8VOC model based global maximum power point tracking (GMPPT) strategy has been proposed. Single ended primary inductance converter (SEPIC) is used as a power converter between PV module and load. Effectiveness of the proposed technique is presented by experimental studies with the comparison of a full scanning approach. Results of experimental studies show that proposed GMPPT strategy outperforms than full scanning based algorithm known.

    • SDG 7 · Erişilebilir ve Temiz Enerji
    • SDG 9 · Sanayi, Yenilikçilik ve Altyapı
  • MakaleYalnız künye2018
    AkıllıŞebeke Bileşenlerive Yapısal Analizi

    Çakır, Bekir; Yazici, Furkan; Basoglu, Mustafa Engin

    Yeni nesil elektrik iletim, dağıtım ve otomasyon sistemi olarak adlandırılan akıllı şebeke sistemleri, elektrik enerjisi ve buna bağlı bilgi teknolojisinin çok yönlü akışını kullanarak otomatik bir enerji dağıtım ağı oluşturmak amacıyla tasarlanmaktadır. Merkezi olarak tek yönlü enerji akışı sağlayan günümüz enerji dağıtım ve tüketimine istenilen şekilde cevap veremeyen geleneksel şebekelerin yerine, alt yapısı güçlü, anlık enerji tüketimlerine aktif bir şekilde cevap verebilen, enerji kayıplarının azaltılması ve verimliliğin yükseltilmesini amaçlayan akıllı şebeke sistemleri geliştirilmektedir. Bu çalışmada, mevcut şebeke yapıları incelenip, akıllı şebeke sistemi ve dünya genelindeki uygulamaları anlatılmıştır. Her geçen gün enerji ihtiyacının arttığı, temiz ve yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına daha çok gereksinim duyulduğu akıllı şebeke sistemlerinin altyapı ve mimari tasarımları açıklanmıştır. Örnek bir akıllı şebeke sistemi oluşturularak, rüzgâr, güneş ve kojenerasyon santrallerinin şebeke ve birbirleri ile çalışma davranışları Homer Pro programında incelenmiştir.

  • MakaleYalnız künye2018
    Hybrid global maximum power point tracking approach for photovoltaic power optimisers

    Basoglu, Mustafa Engin; Çakir, Bekir

    A new hybrid global maximum power point (MPP) tracking (MPPT) method is introduced in this study by using an improved 0.8 VOC model-based algorithm containing a smart power scanning procedure which is based on the sign of a change of photovoltaic (PV) module power. By courtesy of this procedure, the global MPP is determined effectively and within a small scanning time interval. The effectiveness of the proposed global MPPT algorithm has been validated by experimental studies. One of the buck-boost converter types, a single-ended primary inductance converter was implemented in this context. Experimental results show that tracking efficiency in the proposed algorithm is very satisfactory since blind scanning is prevented. Furthermore, it is presented in the experimental results that tracking efficiency is bigger in the proposed shading detection approach by up to 11.29% than the other technique which monitors voltage and current variations. In addition, there are no high software and hardware burdens which make this MPPT algorithm applicable especially in the smart alternating current module, module-integrated converters, PV power optimisers, and module level distributed MPPT applications.

    • SDG 7 · Erişilebilir ve Temiz Enerji
    • SDG 9 · Sanayi, Yenilikçilik ve Altyapı
  • Proje2017
    Fotovoltaik Sistemlerde Yakınsama Hızı Yüksek ve Parçalı Gölgelenme Durumunda Maksimum Güç Noktası Takibi Yapabilen (Global MGNİ) Yeni Bir Algoritmanın Geliştirilmesi

    Basoglu, Mustafa Engin

    Bu proje önerisinde fotovoltaik sistemlerde kullanılmak üzere yeni bir maksimum güç noktası (MGN) izleme (MGNI) algoritması sunulmustur. Önerilen bu proje ile parçalı gölgelenme durumunda global MGNI yapabilen, yakınsama hızı yüksek, sistem parametre gereksinimi düsük, minimum algılayıcılı ve enerji takip verimliligi yüksek bir algoritmanın gelistirilmesi amaçlanmıstır. FV paneller dogrusal olmayan DA enerji üretirler. FV panel gerilim-güç (V-P) karakteristigi, FV panel yüzeyinin aldıgı günes ısınımına baglı olarak degisir. Düzgün dagılımlı ısınım durumunda V-P karakteristigi üzerinde bir adet MGN vardır. Klasik algoritmalar ile bu MGN kolaylıkla izlenebilir. Eger FV yüzeyin tamamı aynı günes ısınımına maruz kalmamıssa parçalı gölgelenme olusur ve V-P karakteristigi üzerinde ısınım seviyesine göre birkaç MGN olusur ve MGNI zorlasır. Bu nedenle parçalı gölgelenme durumunda global MGNI saglayan yeni bir yaklasım sunulmustur. Önerilen bu yeni yaklasım FV panel gerilim-akım (V-I) ve V-P karakteristiklerinin ayrıntılı bir sekilde incelemesi sonucu elde edilmistir. Önerilen algoritma sabit gerilim yöntemi ve degistir gözle (DG) algoritması gibi klasik yaklasımları içermektedir. Ayrıca düzgün dagılımlı ısınım durumu ve parçalı gölgelenme durumu için iki farklı algoritma tasarlanmıstır. Eger FV panel esit ısınıma maruz kalmıssa, sabit gerilim yöntemi veya tablo yöntemi kullanılacaktır. Tablo yönteminde ?Qartıs parametresi ve bu parametrenin belirlenmesi öne çıkan yenilikleri olusturmaktadır. ?Qartıs parametresi FV panelin farklı ısınımlardaki V-I karakteristigine dayalı olarak belirlenmistir. Bu parametreyi belirleyen temel degisken MGN akımının kısa devre akımına oranıdır (kkd). Eger FV panel yüzeyi esit miktarda ısınım almıyorsa farklı bir algoritma çalısacaktır. Burada parçalı gölgelenmenin olusup olusmadıgı FV sistemde yer alan serbest geçis diyotlarının gerilimlerinin degerine göre belirlenir. Parçalı gölgelenme tespit edildiginde serbest geçis diyotu sayısına baglı olarak d1, d2,.....dn doluluk oranları DA-DA dönüstürücüye uygulanır ve FV akım ve gerilimi ölçülerek güç hesaplanır. Daha sonra en yüksek gücün elde edildigi doluluk oranı baslangıç doluluk oranı olarak atanır. Bu proje sayesinde gelistirilecek MGNI algoritmasının FV sistemlerde kullanılan güç dönüstürücüleri için önemli bir alternatif olması hedeflenmektedir. Bu projeyle birlikte tasarlanacak MGNI algoritmasının ticari evirici ve DA-DA dönüstürücülere uygulanabilirliginin arastırılması için yeni bir proje önerisi için temel çalısmanın tamamlanması amaçlanmaktadır. Bu projenin tamamlanması ile FV enerji sistemlerde kullanılan donanımlarda yerli tasarımların payı artmıs olacaktır. Ayrıca rekabetin saglanmasıyla ithal donanım maliyetlerinin azaltılacaktır.