Bulanık mantık tabanlı anahtarlamalı kapasitörlü (SC) DC-DC yükseltici dönüştürücü tasarımı
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2020
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Bursa Teknik Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Güneş enerjisinden maksimum verim sağlamada DC-DC dönüştürücülerin ne derece önemli olduğu aşikardır ve fotovoltaik panellerde yükseltici DC-DC dönüştürücüler daha çok tercih edilmektedir. Bu dönüştürücüler girişteki doğru akım gerilimini daha yüksek seviyedeki başka bir doğru akım gerilimine çevirmektedir. Yüksek frekansta, yüksek güç ve daha iyi performans sağlarlar. Fotovoltaik paneller tek başlarına yetersiz güç üretir. Bu gücü istenilen seviyeye getirmek için DC-DC yükseltici dönüştürücü kullanmak gereklidir. Bu çalışmada 2 kademeli anahtarlamalı kapasitörlü DC-DC yükseltici dönüştürücü yapısına bulanık mantık kontrolör uygulanarak güneş enerji sistemlerinin dönüştürücü kısmının denetimi amaçlanmıştır. Aynı zamanda, çeşitli DC-DC dönüştürücü yapılarının ve diğer kontrol metodlarının avantaj ve dezavantajları incelenmiş, önerilen yapının tercih sebepleri sunulmuştur. Tasarım aşamalarında ilk olarak sistem gereksinimleri ve çalışmanın amaçları belirlenmiştir. Sonra matematiksel analizler yapılmış ve dönüştürücü kontrolünde hızlı ve güvenilir sonuç veren bulanık mantık kontrolör kullanılarak yapının verimini yüksek seviyelere çıkaracak şekilde tasarım gerçekleştirilmiştir.. Dizayn edilen yapının fotovoltaik paneller için maksimum güç elde etmede uygunluğu test edilmiştir. Aynı zamanda tasarlanan dönüştürücünün performans analizi farklı giriş gerilimleri ve değişken yük koşulları altında Matlab /Simulink ortamında simule edilmiştir.Tasarlanan yapı değişken yük ve giriş gerilimlerinde sabit çıkış gerilimi sağladığı için iyi tasarlanmış yükseltici DC-DC dönüştürücü özelliklerini taşımaktadır. Simülasyon sonuçları bu durumu kanıtlar niteliktedir. Bu çalışmadaki sonuçlar, tasarlanan yapının hem güneş enerjisi hem de diğer güç elektroniği uygulamaları için yüksek performansa sahip olduğunu göstermektedir.
It is evident how important DC-DC converters are in providing maximum efficiency from solar energy, and boost DC-DC converters are more preferred in photovoltaic panels. They provide high power and better performance in high frequency. Photovoltaic panels alone produce insufficient power. To bring this power to the desired level, it is necessary to use a DC-DC boost converter. In this study, it is aimed to control the converter part of the solar energy systems by applying fuzzy logic controller to DC-DC boost converter structure with 2-stage switched capacitor. At the same time, the advantages and disadvantages of various DC-DC converter structures and other control methods are examined. The system requirements and objectives of the study were determined. Then mathematical analyzes were made and the design was carried out to increase the efficiency of the structure to high levels by using the fuzzy logic controller which gives fast and reliable results in the control of the converter. The suitability of the designed structure to obtain maximum power for photovoltaic panels has been tested. At the same time, the performance analysis of the designed converter is simulated in Matlab / Simulink environment under different input voltages and variable load conditions. As the designed structure provides a constant output voltage at the variable load and input voltages, the well-designed boost has the characteristics of the DC-DC converter. Simulation results prove this. The results in this study show that the designed structure has high performance for both solar and other power electronic applications.
It is evident how important DC-DC converters are in providing maximum efficiency from solar energy, and boost DC-DC converters are more preferred in photovoltaic panels. They provide high power and better performance in high frequency. Photovoltaic panels alone produce insufficient power. To bring this power to the desired level, it is necessary to use a DC-DC boost converter. In this study, it is aimed to control the converter part of the solar energy systems by applying fuzzy logic controller to DC-DC boost converter structure with 2-stage switched capacitor. At the same time, the advantages and disadvantages of various DC-DC converter structures and other control methods are examined. The system requirements and objectives of the study were determined. Then mathematical analyzes were made and the design was carried out to increase the efficiency of the structure to high levels by using the fuzzy logic controller which gives fast and reliable results in the control of the converter. The suitability of the designed structure to obtain maximum power for photovoltaic panels has been tested. At the same time, the performance analysis of the designed converter is simulated in Matlab / Simulink environment under different input voltages and variable load conditions. As the designed structure provides a constant output voltage at the variable load and input voltages, the well-designed boost has the characteristics of the DC-DC converter. Simulation results prove this. The results in this study show that the designed structure has high performance for both solar and other power electronic applications.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Switched capacitor (SC), DC-DC boost converter, solar energy, fuzzy logic, control methods, Anahtarlamalı kapasitör (SC), DC-DC yükseltici dönüştürücüler, güneş enerjisi, bulanık mantık, kontrol metodları
