بهبود عملکرد یک مبدل DC-DC با فیلتر ورودی LC با منابع تجدیدپذیر

پیل های سوختی پلیمری، منابع انرژی سازگار با محیط زیست هستند و به دلیل دمای کارکرد پایین، به طور گسترده ای در وسایل نقلیه الکتریکی به کارگرفته شده اند. یکی از چالش های موجود در تجاری سازی خودروهای الکتریکی پیل سوختی مسئله عمر پیل سوختی است. برای انتقال انرژی الکتریکی از پیل سوختی به بار نیاز به مبدل قدرت ولتاژ بالا با ریپل جریان ورودی پایین است. زیرا این ریپل جریان میتواند باعث کاهش طول عمر پیل سوختی شود. از جمله این راهکارها به کارگیری مبدل بوست اینترلیود بهجای مبدل بوست کلاسیک است. مبدل بوست اینترلیود نسبت به نوع بوست کلاسیک، مزایایی مانند کاهش اندازه المانهای پسیو، پایین بودن ریپل جریان و تنش ولتاژ را دارا است. از سوی دیگر، به دلیل حذف تداخل الکترومغناطیسی نیاز به فیلتر LC بین مبدل و منبع انرژی ورودی است. برهمکنش بین منبع انرژی، مبدل و فیلتر LC ممکن است سیستم را ناپایدار کند. به طور معمول، با به کارگیری پایدارکننده های پسیو و یا اکتیو میتوان سیستم را پایدار کرد.در این پژوهش، روشی برای کنترل مبدل اینترلیود با فیلتر ورودی LC شرح داده شده است. ابتدا فلت بودن سیستم تجزیه و تحلیل شده و سپس براساس ویژگی فلت بودن سیستم مورد مطالعه، بدون نیاز به پایدارکننده ها، جریان عبوری از اندوکتانس فیلتر به جای جریان عبوری مبدل DC-DC کنترل شده است. بنابر این، پویایی فیلتر LC در الگوریتم کنترل جریان برای کنترل مبدل با به کارگیری روش کنترلی مبتنی بر فلتنس در نظر گرفته شده است. همچنین جریان هر یک از فازهای مبدل اینترلیود به صورت مساوی کنترل می شوند. تکنیک کنترلی فلتنس امکان کنترل سیستم را بدون درگیر شدن با پیچیدگی های سیستم غیرخطی به صورت پویا و موثر فراهم می آورد. این روش کنترلی به یک مدل خطی در اطراف یک نقطه کار نیاز ندارد. بنابر این، پویایی سیستم کنترلشده به نقطه کار بستگی ندارد. به کمک نرم افزار سیمولینک متلب، مبدل بوست اینترلیود با فیلتر LC مورد مطالعه قرار گرفته است. نتیجه شبیه سازی نشان میدهد جریان ورودی کنترل شده است. همچنین روش کنترلی به کارگرفته شده در مقابل تغییر پارامترها مقاوم است و با تغییر رفرنس، مسیریابی مناسبی دارد. جهت اعتبارسنجی سیستم پیشنهادی، نتایج شبیه سازی با مراجع معتبر مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

مبدل بوست اینترلیود ، پیلسوختی ، فیلتر ، ریپل جریان ، فلتنس