ارائه يك مبدل ايزوله تشديدي دوسويه جديد جهت اتصال منبع ذخيره‌ساز چرخ طيار به شبكه‌هاي توزيع dc

Introducing A New Isolated Resonant Bidirectional Converter for Connecting Flywheel Storage Systems to the dc Grids

با توجه به تقاضاي روزافزون براي مصرف انرژي الكتريكي، نياز به ذخيره‌سازي آن بيش از پيش احساس مي‌شود. در راستاي برآورد اين نياز تكنولوژي‌هاي مختلف ذخيره‌سازي انرژي فراهم آمد. در اين ميان، به منابع ذخيره‌ساز چرخ طيار به‌دليل چگالي توان بالا و ديناميك سريع توجه خاصي شده است. در اين مقاله يك ساختار جديد براي اتصال منابع چرخ طيار به شبكه‌هاي توزيع dc معرفي مي‌شود. از جمله ويژگي‌هاي اين ساختار آن است كه اولاً ولتاژ dc لينك بالايي را براي مدارات داريو موتور BLDC فراهم مي‌آورد كه اين موضوع سبب افزايش انرژي قابل ذخيره‌سازي در منابع چرخ طيار مي‌شود. ثانياً، مبدل پيشنهادي داراي ساختار تشديدي بوده كه سبب افزايش راندمان مبدل و بهره برداري حداكثري از انرژي ذخيره‌شده در منابع چرخ طيار مي‌شود. مبدل پيشنهادي يك مبدل دوسويه بوده تا بتوان شارژ و دشارژ منابع چرخ طيار را به‌كمك يك مبدل انجام داد.مدل‌سازي مبدل پيشنهادي در دو حالت عملكرد آن صورت مي‌گيرد و با انجام شبيه‌سازي از عملكرد آن اطمينان حاصل مي‌شود.

Different storage systems have developed as the key solution for the growing demand of electric power. To this aim, the flywheel storage systems are gaining a wide acceptance for their higher power density and fast dynamic response. In this paper, a novel power electronic topology is proposed for connecting the flywheel storage systems to the distribution systems. This topology provides high dc-link voltage for the power electronic circuit required for driving BLDC motors in flywheel. Consequently, larger power can be stored in flywheel storage system. Since, it is desired to fully exploit the stored energy in flywheel systems, the proposed topology have ZVS feature, which leads to increase of power conversion efficiency. Moreover, the proposed topology is a bidirectional converter for charging and discharging purposes. Also, when the converter is in discharging mode its output voltage remains constant with changes of load. The small signal and fundamental frequency analysis is performed to model the proposed converter. The converter is simulated in Matlab environment to validate its convincing performance.