Analyse, Design und Implementierung eines hochstufigen Multi-Port nicht isolierten Wandlers mit gekoppeltem Induktor und sanftem Schalten für photovoltaische Anwendungen

Zusammenfassung In diesem Papier wird eine neue Struktur eines nicht isolierten Multi-Eingangs-Wandlers vorgestellt, die in der Lage ist, hohe Spannungen zu erzeugen, um die Effizienz des Wandlers zu steigern, welcher eine Kombination aus einem gekoppelten Induktor und einer Spannungsverdopplerspeicherzelle verwendet. Durch die Kombination dieser beiden Methoden ist es möglich, Schalter mit geringer Spannungsbelastung und damit geringer Leitfähigkeit zu verwenden. Diese Art von Struktur ist für photovoltaische (PV) Anwendungen geeignet. Der vorgeschlagene Wandler hat zwei unterschiedliche Phasen für jeden Eingang, die verwendet werden können, um die von jeder Quelle empfangene Energie ordnungsgemäß zu steuern, indem zwei separate Phasen verwendet werden. Die Leistung des vorgeschlagenen Wandlers hängt vom Lade- oder Entlademodus des Energiespeichersystems (ESS) ab. Um einen hochstufigen nicht isolierten Multi-Eingangs-Wandler zu entwerfen, werden zunächst die Struktur und die Leistung des vorgeschlagenen Wandlers gründlich untersucht. Die genaue Entwurfsmethode wird für den korrekten Betrieb des Wandlers vorgestellt, und die Simulationsergebnisse für verschiedene Betriebsmodi des Wandlers werden gezeigt. Schließlich wird zur Bestätigung der Genauigkeit der Simulationsergebnisse des vorgeschlagenen Wandlers ein Laborbeispiel des vorgeschlagenen Wandlers zur Versorgung einer 400 W–400 V Last implementiert und ein Vergleich zwischen den theoretischen und praktischen Ergebnissen durchgeführt.