ارائه يك مبدل DC-DC دو طرفه چند درگاهه جديد با قابليت كليدزني نرم و بررسي عملكرد مبدل براي استخراج حداكثر توان از آرايه‌ي فتوولتائيك

Multi-Port Zero-Voltage-Switching Bidirectional Converter for Extracting Maximum Power from Photovoltaic Module

در اين مقاله يك مبدل dc-dc دو طرفه غير ايزوله تك ورودي - چند خروجي و يا چند ورودي - تك خروجي با قابليت كليدزني نرم پيشنهاد مي‌شود. به دليل استفاده از يك سلف تزويج در طبقه ورودي هر نيم‌پل، شرايط ريپل صفر جريان ورودي براي هر طبقه ورودي برقرار مي‌شود. در اين مقاله مبدل به صورت پنج درگاهه بررسي مي‌شود. مي‌توان تعداد ورودي‌ها را تا سطح ولتاژ مختلف افزايش داد. با توجه به ويژگي دو طرفه بودن هر كدام از طبقه‌هاي موجود، مي‌توان مبدل را به هر دو صورت افزاينده و يا كاهنده بهره‌برداري كرد. در مقايسه با مبدل‌هاي چند درگاهه مرسوم اين مبدل داراي قابليت كليدزني نرم و ريپل جريان ورودي صفر است. در اين مقاله پس از تحليل مبدل پيشنهادي از آن براي استخراج حداكثر توان آرايه‌ي فتوولتائيك تحت شرايط محيطي متغير (تغيير پله‌اي تابش) استفاده مي‌شود. براي تاييد عملكرد كليد زني نرم كليدها حين استخراج حداكثر توان فتوولتائيك از نتايج شبيه‌سازي در محيط نرم‌افزار PSCAD استفاده مي‌شود.

In this paper, a non-isolated multi-port zero-voltage-switching bidirectional dc-dc converter is proposed. Free ripple condition of input currents is obtained by using coupled inductors in any stages. Proposed converter is analyzed as a five port converter. It is possible to increase number of input sources up to as a kind of port converter. The proposed converter can be used in both boost and buck operating moods. It can solve the drawbacks of conventional multi-port converters such as hard switching and large ripple of input currents. At end it is used for extracting maximum power of a photovoltaic module in presence of step variation of solar irradiance. Finally, the accuracy of zero valtage switching performance of the proposed converter in a photovoltaic system is verified thruogh the simulation results in PSCAD/EMTDC software.