طراحی کنترل کننده حلقه بسته یک مبدل سه پورته DC-DC با قابلیت ذخیره سازی انرژی در سیستم های فتوولتاییک

با کاهش منابع سوختهای فسیلی و نگرانی های زیستمحیطی، استفاده از سیستم های تولید انرژی مبتنی بر پنلهای خورشیدی رو به افزایش است. ترکیب پنلهای خورشیدی با بافرهای انرژی مانند باتری ها، از طریق طراحی مبدل چند پورتی، یکی از راههای موثر برای مقابله با نوسانات توان تولیدی پنل ها است. هدف این مقاله طراحی و تجزیه و تحلیل یک مبدل باک-بوست DC-DC سه پورتی برای کاربردهای گوناگون است. این مبدل شامل دو پورت یکجهته و یک پورت دو جهته برای بهینهسازی استفاده از انرژی فتوولتائیک و شارژ باتری ها میباشد. در پورت ۱، ترکیبی از مبدل های باک و باک-بوست با آرایش خاصی از سوئیچ ها و سلفها به کار گرفته می شود. این ساختار موجب میشود نسبت تبدیل ولتاژ بیشتر از مبدل های باک-بوست سنتی باشد و همواره پوالریته ولتاژ خروجی مثبت بماند. باتری به عنوان ذخیره کننده انرژی در پورت ۲ از طریق یک مبدل بوست دوجهته اضافه می شود. سوئیچها در اکثر حالت ها به صورت همزمان عمل میکنند که این امر باعث ساده شدن استراتژی کنترل می شود. برای بهبود عملکرد و پایداری سیستم، از کنترل کننده PI استفاده شده است. این کنترلکننده به تنظیم دقیق ولتاژ و جریان در مبدل کمک کرده و نوسانات ناشی از تغییرات بار و شرایط محیطی را تعدیل میکند. ویژگی های مختلف و حالتهای عملیاتی مبدل به همراه روش کنترل سوئیچینگ و تنظیمات کنترلکننده PI به تفصیل شرح داده شدهاند.

کلیدواژه ها:

مبدل باک- بوست ، DC-DC ، بدون ایزوالسیون ، دو جهته ، فتوولتاییک ، کنترل pi