Step-up DC/DC converters for photovoltaic applications – theory and performance

• Autorzy: Tomaszuk A. , Krupa A.

Warianty tytułu

PL

Podwyższające przekształtniki DC/DC w zastosowaniach fotowoltaicznych - rozważania teoretyczne i wyniki eksperymentalne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Low voltage photovoltaic systems require highly efficient converters to deliver as much as possible energy to the load with high gain DC voltage conversion. This paper presents two efficient step-up DC/DC converters one composed of five identical phases driven interchangeably and latter partial parallel isolated converter with voltage doubler. Experimental validation of theoretical assumption and discussion on power losses has been carried out. The use of silicon carbide components, and current sharing technique assures high efficiency within wide power range.

PL

Systemy fotowoltaiczne wymagają stosowania przekształtników o wysokiej sprawności oraz wysokim współczynniku wzmocnienia napięcia. Publikacja prezentuje dwa podwyższające przekształtniki DC/DC: wielosekcyjny złożony z pięciu sekcji sterowanych współbieżnie oraz quasi-równoległy, izolowany z podwajaczem napięcia. Przeprowadzono eksperymentalną weryfikację teoretycznych założeń oraz dyskusję na temat strat mocy. Użycie komponentów z węglika krzemu oraz techniki dzielenia prądu wejściowego zapewniają wysoką sprawność w szerokim zakresie mocy.

Słowa kluczowe

EN

photovoltaic system; step-up converter; high voltage gain

PL

system fotowoltaiczny; przekształtnik DC/AC; wzmocnienie napięcia

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 9
• Strony: 51--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Tomaszuk A.

• Bialystok University of Technology

autor

Krupa A.

• Bialystok University of Technology

Bibliografia

• [1] J.H.R. Enslin, “The role of power electronics and storage to increase penetration levels of renewable power”, Power and Energy Society General Meeting - Conversion and Delivery of Electrical Energy in the 21st Century, IEEE (2008),1-2
• [2] Tomaszuk A., Krupa A.: “High Efficiency High Step-up DC/DC Converters – Review“ Bulletin of The Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, (2011) , Vol. 59, No. 4,475-483
• [3] Blaabjerg F., Kjaer S. B., Pedersen J. K.: “A Review of Single-Phase Grid-Connected Inverters for Photovoltaic Modules”, Transactions on Industry Applications, IEEE (2005),1292-1306
• [4] Wuha L., Xiangning H.: “Review of Non-Isolated High Step-Up DC/DC Converters in Photovoltaic Grid-Connected Applications”, Transactions on Power Electronics, IEEE (2010), 364 - 369
• [5] M. Nymand, M. A. E. Andersen, “A new very-high-efficiency R4 converter for high-power fuel cell applications,” in Proc. PEDS, Taipei, Taiwan, (2009),997-1001
• [6] Ó. López, R. Teodorescu, F. Freijedo and J. Doval-Gandoy, “Eliminating ground current in a transformerless photovoltaic application”, IEEE Power Engineering Society General Meeting, June (2007),1-5
• [7] Erickson R., Maksimovich D.: “Fundamentals of Power Electronics”, Norwell, Kluwer Academic Publisher, (2001),42-43
• [8] Dwari S., Parsa L.: “An Efficient High-Step-Up Interleaved DC–DC Converter With a Common Active Clamp” Transactions on Power Electronics IEEE, January (2011) , vol. 26, no. 1,66-78
• [9] Dawidziuk J.: „Wysokosprawne przekształtniki podwyższające DC/DC mocy w systemach fotowoltaicznych”, Przegląd Elektrotechniczny, (2012), nr 4b,35-40
• [10] Huijie X., Jinying B., Chunsheng X., Honghua X.: “Design and Implementation of a PV DC/DC Converter with high Efficiency at Low Output Power” International Conference on Power System Technology, IEEE (2010),1-6
• [11] Quinn C., Rinne K., O'Donnell T., Duffy M., Mathuna C.: “A review of planar magnetic techniques and technologies” Applied Power Electronics Conference and Exposition, (2001), vol.2, 1175 - 1183
• [12] Q. Li and P. Wolfs, “A review of the single phase photovoltaic module integrated converter topologies with three different dc link configurations,” IEEE Trans. Power Electron. May (2008), vol. 23, no. 3,1320–1333
• [13] N. Mohan, Power Electronics - First Course on, ed. Minneapolis, USA: MNPERE, (2009),22-23