19774

۱۹۷۷۴

مبدل DC/DC دوطرفه ايزوله نشده با نسبت تبديل بالا براي سيستم هاي ذخيره ساز انرژي

كارشناسي ارشد

برق

1394

۱۳۹۷/۶/۲۵

دكتر محسن كلانتر

برق

نظر به اهميت مبدل‌هاي DC/DC دوطرفه در كاربردهايي نظير توليد پراكنده توان، انرژي‌هاي تجديدپذير، ميكروشبكه‌ها و سلول هاي خورشيدي، امروزه تحقيقات وسيعي در حوزه مبدل‌هايDC/DC دوطرفه در حال انجام است، بطوريكه در سال‌هاي اخير ساختارهاي مختلف و كاربردهاي متفاوت براي اين نوع مبدل‌ها ارائه شده است. بنابرين نياز به باتري و مبدل¬هاي دوطرفه بيشتر مورد توجه قرار گرفت. مبدل¬ دوطرفه DC/DC قابليت انتقال توان بين دو منبع DCرا دارد. پلاريته ولتاژ هر دو منبعي كه به مبدل متصل است بدون تغيير باقي مي ماند. هدف اين پاياننامه بررسي يك مبدل DC/DC دوطرفه ايزوله¬نشده با نسبت تبديل بالا براي سيستم¬هاي ذخيره ساز انرژي مي¬باشد. اين ساختار تركيبي از مبدل دوطرفه DC/DC باك-بوست معمولي و مبدل DC/DC دوطرفه نيمه پل فعال دوگانه مي¬باشد. سلف تزويج و پيكربندي سري خروجي منجر به نسبت تبديل ولتاژ گام افزايشي/گام كاهشي بالا و كاهش استرس ولتاژ روي كليد¬ها مي¬شود. تطبيق ولتاژ در دوطرف مبدل DC/DC دوطرفه نيمه پل فعال دوگانه با نسبت دور سلف¬تزويج، جريان گردشي را حداقل و سوئيچينگ نرم براي تمام كليدها به دست مي¬آيد. كنترل تطبيق ولتاژ با استفاده از تنظيم چرخه كاري كليد¬هاي مبدل انجام مي شود و اين تطبيق ولتاژي در دوطرف باعث كاهش تلفات انتقالي و بهبود عملكرد سوئيچينگ نرم مي¬شود. كنترل توان انتقالي با اتخاذ كردن كنترل شيفت فاز به مبدل، بدست آمده است. جهت كاهش تلفات سوئيچينگ، سوئيچينگ نرم براي همه كليدها اتخاذ شده¬است. به دليل اينكه اين مبدل دوطرفه DC/DC باك-بوست كنترل شده با PWM حساس به گستره ولتاژ نمي¬باشد، سبب بهره وري تبديل بالا با گستره وسيع ولتاژ باتري مي¬شود

1397/09/18

High Conversion Ratio Bidirectional DC/DC Converter for Energy Storage Systems

12/3/2018 12:00:00 AM

Due to the importance of bidirectional DC/DC converters in applications such a distribution power, renewable energy, micro-grids and solar cells, recently extensive research is being carried out in the field of bidirectional DC/DC converters, in recent year’s different structures and applications for these types of converters proposed. Therefore, the need for batteries and bidirectional converters was more considered. Bidirectional DC/DC converter has the ability to transfer power between two DC sources. The voltage polarity of both sources connected to the converter remains unchanged. The purpose of this thesis is to investigate a high conversion ratio non-isolated bidirectional DC/DC converter for energy storage systems. This structure is a combination of conventional DC/DC buck-boost converter and dual-active half-bridge bidirectional DC/DC converter. High step-up/step-down voltage conversion ratio and reduce the stress on the switches achieved with the coupled inductor and the output-series configuration. Due to matching the voltages on the two sides of the dual-active half-bridge bidirectional DC/DC converter, the circulating current minimized and soft-Switching of switches achieved. Voltage matching control shall be done by duty cycle of switches and this controlling to cause the conduction losses reduced and soft-switching improved. The power flow controlling achieved by adopting phase shift control to the converter. To reduce switching losses, soft-switching is achieved for all switches. Since the efficiency of the PWM controlled buck-boost BDC is not sensitive to the voltage range, high conversion efficiency within wide battery voltage range is expected.