بررسی و تحلیل یک مبدل چندورودی کلیدزنی نرم جهت استفاده برای منابع انرژی تجدیدپذیر
محورهای موضوعی : مهندسی برق و کامپیوتربهروز مظاهری تهرانی 1 , مهدی خرم‌دشتی 2 , بهمن رییسی 3 , احسان اديب 4 *
1 - دانشگاه صنعتي اصفهان
2 - دانشگاه صنعتي اصفهان
3 - دانشگاه صنعتي اصفهان
4 - دانشگاه صنعتي اصفهان
کلید واژه: مبدل‌های چندورودیکلیدزنی نرمانرژی تجدیدپذیر,
چکیده مقاله :
یکی از چالش‌های موجود در استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر عدم توانایی این منابع در تأمین پایدار انرژی مورد نیاز برای کاربردهای گوناگون می‌باشد تا بتوان از آن در نیازهای روزمره نیز استفاده کرد. با توجه به مشکل بیان‌شده، در بسیاری از کاربردها نیاز به منابع متعدد مانند باد، خورشید، باتری و پیل سوختی به طور هم‌زمان می‌باشد تا بتوان در مواقع لزوم از آن استفاده کرد، اما استفاده از مبدل‌های جداگانه برای هر منبع با توجه به هزینه بالا مقرون به صرفه نیست. مبدل‌های چندورودی امکان استفاده از چند منبع در کنار یکدیگر را توسط یک مبدل فراهم می‌کند تا با کاهش تعداد المان‌های موجود در مدار هزینه‌ها به طور قابل ملاحظه‌ای کاهش یابد. در این مقاله مبدل چندورودی با کلیدزنی نرم ارائه می‌شود. در این مبدل تنها با استفاده از یک مدار کمکی برای هر دو کلید مبدل شرایط کلیدزنی نرم فراهم شده است. مبدل چندورودی کلیدزنی نرم پیشنهادی تحلیل و صحت راهکارهای پیشنهادی در قالب تحلیل‌های نظری و نتایج شبیه‌سازی اثبات می‌گردد.
Renewable energy sources cannot provide load power continuously which is an important challenge in applying these sources. Therefore, usually several renewable sources; such as, solar cells and fuel cells are applied simultaneously. A converter can be applied for each source which results in high implementation cost. Therefore, multi input converters are used to reduce cost and volume of the system. In this paper, a new soft switching multi input converter is proposed. In this converter by applying one additional switch, soft switching is achieved for all main switches. The proposed converter is analyzed and design considerations are discussed.
[1] H. Tao, A. Kotsopoulos, J. L. Duarte, and M. A. Hendrix, "Family of multiport bidirectional DC-DC converters," in Electric Power Applications, IEE Proc., vol. 153, pp. 451-458, May 2006.
[2] M. Chen, C. Liu, and Y. Wu, "Multi-input DC/DC converter based on the multiwinding transformer for renewable energy applications," IEEE Trans. on Industry Applications, vol. 38, no. 4, pp. 1096-1104, Jul./Aug.. 2002.
[3] Y. C. Liu and Y. M. Chen, "A systematic approach to synthesizing multi-input DC-DC converters," IEEE Trans. on Power Electronics, vol. 24, no. 1, pp. 116-127, Jan. 2009.
[4] D. Liu and H. Li, "A ZVS bi-directional DC converter for multiple energy storage elements," IEEE Trans. on Power Electronics, vol. 21, no. 5, pp. 1513-1517, Sept.. 2006.
[5] D. Liu and H. Li, "A novel multiple-input ZVS bidirectional DC-DC converter," in Proc. 31st Annual Conf. of IEEE Industrial Electronics Society, IECON'05, pp. 579-584, Raleigh, NC, USA, 6-10 Nov. 2005.
[6] R. J. Wai, C. Y. Lin, J. J. Liaw, and Y. R. Chang, "Newly designed ZVS multi-input converter," IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 58, no. 2, pp. 555-566, Feb. 2011.
[7] Y. C. Liu and Y. M. Chen, "A systematic approach to synthesizing multi-input DC/DC converters," in Proc. IEEE Power Electronics Specialists Conf., PESC'07, pp. 2626-2632, Orlando, FL, USA, 17-21 Jun. 2007.
[8] K. P. Yalamanchili and M. Ferdowsi, "Review of multiple input DC-DC converters for electric and hybrid vehicles," in IEEE Conf. Vehicle Power and Propulsion, pp. 160-163, Chicago, IL, USA, 7-7 Sept. 2005.
[9] K. Gummi and M. Ferdowsi, "Double-input DC-DC power electronic converters for electric-drive vehicles-topology exploration and synthesis using a single-pole triple-throw switch," IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 57, no. 2, pp. 617-623, Feb. 2010.
[10] K. Gummi and M. Ferdowsi, "Synthesis of double-input DC-DC converters using a single-pole triple-throw switch as a building block," in Proc. IEEE Power Electronics Specialists Conf., PESC'08, pp. 2819-2823, Rhodes, Greece, 15-19 Jun. 2008.
[11] M. Gavris, N. Muntean, and O. Cornea, "Dual input hybrid buck LC converter," in Proc. Int. Symp. Power Electron Drives Autom Motion, pp. 309-314, Sorrento, Italy, 20-22 Jun. 2012.
[12] R. Wai, C. Lin, and B. Chen, "High-efficiency DC-DC converter with two input power sources," IEEE Trans. on Power Electronics, vol. 27, no. 4, pp. 1862-1865, Apr. 2012.
[13] Y. M Chen, Y. C. Liu, and S. H. Lin, "Double-input PWM DC/DC converter for high-/low-voltage sources," IEEE Trans. on Industrial Electronics, vol. 53, no. 5, pp. 1538-1545, Oct. 2006.