Dynamics model of interleaved step-up DC-DC converter used in photovoltaic systems

• Autorzy: Tomaszuk A.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie dynamiki wielosekcyjnego podwyższającego przekształtnika DC-DC do zastosowań w systemach fotowoltaicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Step-up DC-DC converters are the key parts of low voltage PV systems. Since parallel connected PV modules are connected directly to the converter, its driving algorithm should utilize maximum power point tracking (MPPT). Prior to implement such algorithms the dynamics of step-up DC-DC converter need to be investigated. On the example of an interleaved step-up DC-DC converter the paper presents a procedure to determine the converter stability, controllability and its dynamic characteristics.

PL

Przekształtniki podwyższające DC-DC są kluczowymi elementami niskonapięciowych systemów fotowoltaicznych (PV), w których moduły fotowoltaiczne są ze sobą połączone równolegle tworząc panel. Ponieważ panel fotowoltaiczny znajduje się bezpośrednio na wejściu przekształtnika w jego sterowaniu powinien zostać użyty algorytm śledzący punkt maksymalnej mocy panela PV (MPPT). Zaimplementowanie takiego algorytmu jak też syntezę regulatora w zamkniętej pętli sprzężenia zwrotnego powinno poprzedzać zbadanie dynamicznych właściwości przekształtnika takich, jak: charakterystyki częstotliwościowe (Bodego), odpowiedź na skok jednostkowy oraz stabilność i sterowalność. Zasadniczym zadaniem jest opracowanie modelu przekształtnika czyli wyznaczenie równań stanu oraz na ich podstawie transmitancji. Niniejszy artykuł prezentuje na przykładzie wielosekcyjnego przekształtnika podwyższającego DC-DC procedurę sprawdzania stabilności i sterowalności przekształtnika oraz wyznaczania jego charakterystyk dynamicznych w celu weryfikacji projektu.

Słowa kluczowe

EN

PV systems; step-up DC-DC converters; modeling; stability; controllability

PL

systemy fotowoltaiczne; podwyższające przekształtniki DC-DC; modelowanie; stabilność; sterowalność

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2014
• Tom: R. 60, nr 2
• Strony: 83--86
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Tomaszuk A.

• Department of utomatic Control Engineering and Eelectronics, Faculty of Electrical Engineering, Bialystok University of Technology, ul. Wiejska 45A, 15-351 Białystok

Bibliografia

• [1] Blaabjerg F., Kjaer S. B., Pedersen J. K.: A Review of Single-Phase Grid-Connected Inverters for Photovoltaic Modules, Transactions on Industry Applications, IEEE 1292-1306, 2005.
• [2] Tomaszuk A., Krupa A.: High Efficiency High Step-up DC-DC Converters – Review, Bulletin of The Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, Vol. 59, No. 4, 2011.
• [3] Erickson R., Maksimovich D.: Fundamentals of Power Electronics, Norwell, Kluwer Academic Publisher, 2001.
• [4] Middlebrock R. D., Ćuk S.: A general unified approach to modelling switching converter power stages. Rec. IEEE PESC'76, pp. 18-34, 1976.
• [5] Dwari S., Parsa L.: An Efficient High-Step-Up Interleaved DC–DC Converter With a Common Active Clamp, Transactions on Power Electronics IEEE, vol. 26, no. 1, January 2011.
• [6] Mirzaei R.: Soft Switched Multi-phase Tapped-boost Con-verter and its Control, PhD Thesis, June 2007.
• [7] Kaczorek T.: Linear Control Systems, Research Studies Press and John Wiley New York, 1993.
• [8] Klamka J.: Controllability of Dynamical Systems, Kluwer Academic Publisher, Dodrecht, 1991.