Analysis of a New Interleaved-Based Multi-Port Isolated DC-DC Converter for Photovoltaic Panel and Battery Integrated Systems

Abstract

Bu çalışmada, fotovoltaik (FV) panel ile çalışan ve batarya destekli sistemler için etkin bir kontrol yapısına sahip interleaved tabanlı çift yönlü çok portlu izole yeni bir DA-DA dönüştürücü önerilmektedir. Önerilen dönüştürücü, üretim/depolama/yük birimleri arasındaki optimum güç akışını denetlemek için tasarlanmıştır. Tasarlanan sistemde, FV panel ve batarya arası güç transferi interleaved DA-DA dönüştürücünün sol kol anahtarlarının kontrolü ile sağlanırken, enerji üretim/depolama birimleri ile yükler arası güç transferi ilgili devrenin sağ kol anahtarlarının kontrolü ile sağlanmaktadır. Yük tarafının izolasyonunu sağlayan yüksek frekans transformatörünün (YFT) ikincil tarafında bulunan iki yarım köprü devresi ile birbirinden bağımsız kontrol edilebilen ve farklı gerilim seviyelerine sahip iki port oluşturulmaktadır. Önerilen dönüştürücüde portlar arasındaki güç akışı kontrol döngüleri arasında yumuşak geçiş yapabilen çok döngülü bir kontrol şeması tarafından gerçekleştirilmektedir. Önerilen çok portlu dönüştürücünün uygulanabilirliğini ve etkinliğini doğrulamak için, PSIM programında simülasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Önerilen dönüştürücünün performansı farklı ışınım ve yüklenme durumları gibi dinamik koşullar altında analiz edilmiştir. Güç akış yetenekleri ve yüksek verimlilik değerleri (>%98) önerilen dönüştürücünün uygulanabilirliğini ve etkinliğini doğrulamaktadır.