TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Birim | FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ |
| ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ (YL) (İNGİLİZCE) | |
| Kod | EE512 |
| Ad | Advanced Energy Storage Systems and Battery Technologies |
| Dönem | 2026-2027 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Dönem | Bahar |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | Türkçe |
| Seviye | Belirsiz |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Prof. Dr. MEHMET TÜMAY |
| Dersin Öğretim Elemanı |
Güncel dönem ders programı henüz yapılmamıştır.
|
Dersin Amacı / Hedefi
Bu ders, ileri seviye enerji depolama teknolojilerinin fiziksel prensiplerini, modelleme yöntemlerini, performans analizini ve şebeke/elektrikli araç uygulamalarını kapsamlı şekilde incelemeyi amaçlar. Özellikle batarya kimyaları, yaşlanma mekanizmaları ve batarya yönetim sistemleri (BMS) üzerinde derinleşilir.
Dersin İçeriği
Ders İçeriği (Detaylı) Enerji depolama sistemlerine ileri düzey bakış Elektrokimyasal depolama prensipleri İleri batarya kimyaları: Li-ion (NMC, LFP, LTO) Solid-state bataryalar Sodium-ion ve geleceğin teknolojileri Batarya termal davranışı ve termal yönetim Batarya degradasyon mekanizmaları (SEI oluşumu, lithium plating vb.) Batarya modelleme: Eşdeğer devre modelleri Elektrokimyasal modeller (P2D vb.) State estimation algoritmaları: State of Charge (SoC) State of Health (SoH) State of Power (SoP) Batarya yönetim sistemleri (BMS): Hücre dengeleme Güvenlik algoritmaları Süperkapasitörler ve hibrit sistemler Hidrojen depolama ve yakıt hücreleri Güç elektroniği entegrasyonu (DC/DC, inverterler) Şebeke ölçekli depolama (grid-scale ESS) Elektrikli araç uygulamaları Standartlar, güvenlik ve regülasyonlar (IEC, UL, ISO)
Dersin Ön Koşulu
Temel güç elektroniği Devre teorisi Lineer sistemler / kontrol
Kaynaklar
Battery Management Systems - Plett, G. L. Handbook of Batteries - Linden & Reddy Lithium-Ion Batteries: Fundamentals - Goodenough
Notlar
Recent IEEE / Elsevier (Applied Energy, J. Power Sources) makaleleri
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Elektrokimyasal Prensipleri Açıklar |
| ÖÇ02 | Batarya Degradasyonunu Analiz Eder |
| ÖÇ03 | Matematiksel Modelleme Uygular |
| ÖÇ04 | Durum Tahmin Algoritmaları Geliştirir |
| ÖÇ05 | Batarya Yönetim Sistemlerini (BMS) Tasarlar |
| ÖÇ06 | Sistem Entegrasyonu ve Standardizasyonu Sağlar |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Elektrik-elektronik mühendisliğinin temellerini oluşturan dalların en az birinde, bilgi düzeyini lisans düzeyinin ötesine çıkararak uzmanlaşabilme. | 5 |
| PÖÇ02 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Uzmanlaştığı alanın içerdiği tüm konuların birlikte oluşturduğu bütünlüğü kavrayabilme. | |
| PÖÇ03 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Uzmanlaştığı alandaki mevcut bilimsel literatüre hakim olabilme ve takip edebilme | |
| PÖÇ04 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Alanının, ilişkili olduğu diğer dallarla olan disiplinlerarası etkileşimini kavrayabilme | |
| PÖÇ05 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Kuramsal veya deneysel çalışma yapma becerisine sahip olabilme | |
| PÖÇ06 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Araştırma sonucunda edinilen bilgileri derleyerek bütünlüklü bir bilimsel metin oluşturabilme | |
| PÖÇ07 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Tez konusu üzerinde, danışmanının belirlediği çerçeve içinde, konunun gerektirdiği mantıksal bütünlüğe uygun olarak, programlı bir şekilde çalışabilme. | |
| PÖÇ08 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bilimsel veri tabanlarında literatür araştırması yapabilme; özelde, veri tabanlarını uygun ve doğru şekilde tarama ve listelenen unsurları değerlendirme, kategorize edebilme. | |
| PÖÇ09 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Uzmanlık alanında İngilizce olarak yazılmış bir bilimsel metni rahatlıkla okuyup anlayacak düzeyde İngilizce bilme | |
| PÖÇ10 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Uzmanlıştığı konudaki bilgileri, bir sunum formatında derleyip, anlaşılır ve etkin bir şekilde sunabilme. | |
| PÖÇ11 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Bildiği bir programlama dilinde genelde belirli bir amaca yönelik, özelde uzmanlık alanı ile ilgili olan bir bilgisayar programı yazabilme | 4 |
| PÖÇ12 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Alanı ile ilgili sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda yol gösterici olabilme, insiyatif alabilme | |
| PÖÇ13 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Uygun bir dil ve tarz ile insanlarla iletişim kurabilme | |
| PÖÇ14 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Uzmanlık alanı ile ilgili konularda proje, politika, süreç üretebilme ve bu öğeleri değerlendirme | |
| PÖÇ15 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Mevcut araştırma deneyimine dayanarak yeni konularda da araştırma yapabilme |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Enerji Depolama Sistemlerine Giriş | Enerji Depolama Sistemlerine Giriş | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 2 | Elektrokimyasal Temeller | Elektrokimyasal Temeller | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 3 | İleri Batarya Kimyaları (Li-ion Türevleri) | İleri Batarya Kimyaları (Li-ion Türevleri) | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 4 | Geleceğin Teknolojileri (Solid-state, Na-ion) | Geleceğin Teknolojileri (Solid-state, Na-ion) | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Tartışma |
| 5 | Batarya Termal Davranışı ve Yönetimi | Batarya Termal Davranışı ve Yönetimi | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 6 | Batarya Degradasyon Mekanizmaları | Batarya Degradasyon Mekanizmaları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 7 | Batarya Modelleme (Eşdeğer Devre) | Batarya Modelleme (Eşdeğer Devre) | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 8 | Ara Sınavlar | Ölçme Yöntemleri: Ödev, Proje / Tasarım, Performans Değerlendirmesi |
|
| 9 | İleri Batarya Modelleme | İleri Batarya Modelleme | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 10 | Durum Tahmin Algoritmaları (SoC, SoH, SoP) | Durum Tahmin Algoritmaları (SoC, SoH, SoP) | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 11 | Batarya Yönetim Sistemleri (BMS) Tasarımı | Batarya Yönetim Sistemleri (BMS) Tasarımı | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 12 | Süperkapasitörler ve Hibrit Sistemler | Süperkapasitörler ve Hibrit Sistemler | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 13 | Hidrojen Depolama ve Yakıt Hücreleri | Hidrojen Depolama ve Yakıt Hücreleri | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 14 | Entegrasyon, Standartlar ve Regülasyonlar | Entegrasyon, Standartlar ve Regülasyonlar | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 15 | Proje Sunumları | Proje Sunumları | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ölçme Yöntemleri: Ödev, Proje / Tasarım, Performans Değerlendirmesi |
|
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 17 | 3 | 51 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 6 | 12 | 72 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 6 | 3 | 18 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 2 | 2 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 2 | 2 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 145 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 5,80 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||