شماره راهنما :
1347 دكتري
عنوان :
ارائه، طراحي و ساخت مبدل هاي چند ورودي بهره ولتاژ بالا غير-ايزوله با بازده زياد
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، [209]ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حسين فرزانه فرد
استاد مشاور :
مهدي نيرومند
توصيفگر ها :
مبدل چند ورودي , مبدل چند درگاهه , كليدزني نرم , مبدل غير ايزوله , مبدل بهره ولتاژ بالا
استاد داور :
رسول دهقاني، حميدرضا كارشناس
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/12/19
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1397/12/22
كد ايرانداك :
ID1347 دكتري
چكيده فارسي :
1 چکیده امروزه با نیاز روز افزون به انرژی و همچنین کاهش سوختهای فسیلی و تولید آلودگیهای ناشی از استفاده از آنها باعث شده است که استفاده از انرژی های تجدیدپذیر هرچه بیشتر مورد توجه قرار بگیرد وجود انواع مختلفی از منابع انرژی تجدیدپذیر بهه عنهوان منهابع تولیدکننهده انرژی و همچنین استفاده از منابع ذخیرهکننده انرژی همه در یک سیستم باعث بوجود آمدن سیستمهای انرژی ترکیبی شده است در سیستمهای انرژی ترکیبی برای دریافت و انتقال انرژی از چندین منبع ورودی به یک درگاه خروجهی نیهاز بهه مبهدلههای DC DC زیهادی اسهت بجهای استفاده از مبدلهای DC DC مجزا برای انتقال انرژی از هر منبع ورودی به خروجی میتوان از یک مبدل DC DC چند ورودی استفاده کرد وجود انواع مختلفی از منابع ورودی و داشتن چند خروجی باعث شده است که دامنه استفاده از مبدلههای چنهد ورودی افهزایش پیهدا کنهد و در کاربردهایی مانند خودرو الكتریكی ترکیبی منابع تغذیه بدون وقفه کاربردهای انرژی خورشیدی خانگی و شبكههای هوشمند به وفهور اسهتفاده شوند مهمترین ویژگی مبدلهای چند ورودی مجتمعسازی باال این مبدلها است به این معنی که این مبدلهها بایهد بها کمتهرین تعهداد قطعهات ممكن ساخته شوند همچنین استفاده از روشهای کلیدزنی نرم باعث افزایش بازده این مبدلها میشود وجود تعداد منابع ورودی و خروجی زیاد در این دسته از مبدل ها باعث به وجود آمدن چندین مسیر انتقال توان و داشتن تعداد حاالت عملكردی مختلف میشود که مجتمعسازی مبدل و همچنین فراهم کردن شرایط کلیدزنی نرم این مبدل ها را با مشكل مواجه میکند از این جهت در این رساله با توجه به ویژگیههای مبهدلههای چند ورودی راهكارهایی برای حل مشكالت بیان شده پیشنهاد شده است در فصل اول و دوم این رساله انواع ساختارهای مبدلهای چند ورودی در کاربردهای مختلف بررسی شدهاند سپس در فصل سوم یک مبدل چند ورودی پیشنهاد شده است که با اضافه کردن حداقل المان ممكن شرایط کلیدزنی نرم برای کلیدهای مبدل چند ورودی را فراهم کرده است در این مبدل با تبدیل مسیر شارژ منبع ذخیرهکننده انرژی به یک مدار ZVT کلید اصلی مبدل در شهرایط ولتهاژ صهفر و کلیهد شهارژ منبهع ذخیرهکننده انرژی تحت شرایط جریان صفر کلیدزنی میشوند برای حل مشكالت تلفات روشن شدن خازنی و کلیدزنی در فرکانس بهاال کلیهد موجود در مسیر شارژ منبع ذخیره کننده انرژی در مبدل پیشنهادی اول در فصل چهارم این رساله مبدلی پیشنهاد شده است که با اسهتفاده از یهک مدار اسنابر بدون تلفات شرایط کلیدزنی نرم برای کلیدهای اصلی مبدل فراهم نماید و تمهام کلیهدههای مبهدل در یهک فرکهانس کلیهدزنی ثابهت کلیدزنی شوند با تزویج سلف به کار رفته شده در مدار اسنابر با سلف اصلی مبدل محدودیتهای کلیدزنی نرم در مبهدل پیشهنهادی اول حهذف شده است بدون اینكه حجم مبدل افزایش قابل توجهی پیدا کند در هر دو مبدلهای پیشهنهادی اول و دوم بهه علهت اسهتفاده از سهاختار کلیهد دایودی در ورودی مبدلها همواره یک کلید با منابع ورودی به صورت سری قرار میگیرد که در این مبدلها ایهن کلیهد همهواره تحهت شهرایط کلیدزنی سخت عمل میکند در فصل پنجم مبدلی پیشنهاد شده است که با تغییر ساختار مبدلهای پیشنهادی اول و دوم شرایط کلیدزنی نرم را برای کلید ورودی نیز فراهم کرده است در این مبدل کلید اصلی مبدل با کلید شارژ منبع ذخیرهکننده انرژی به صورت سری با یكدیگر قرار می گیرند و با استفا ده از یک مدار مهارکننده فعال تمام کلیدهای مبدل تحت شرایط ولتاژ صفر کلیدزنی میشوند در مبدل پیشنهادی اول تا سوم بهه علت وجود فقط یک مسیر انتقال انرژی از تمام ورودیها به خروجی باعث میشود که تلفات هدایتی مبدل زیاد باشد برای رفع این مشهكل در فصل ششم این رساله مبدلی پیشنهاد شده است که برای انتقال انرژی از هر منبع ورودی به خروجی از یک مسیر مجهزا اسهتفاده مهیکنهد در ایهن مبدل با هدف مجتمعسازی و کاهش تعداد المانهای مبدل المانهایی که در یک حالت عملكهردی بهرای فهراهم کهردن شهرایط کلیهدزنی نهرم استفاده شدهاند در حالت عملكردی دیگر برای انتقال انرژی از منبع تولیدکننده انرژی به منبع ذخیرهکننده انرژی استفاده میشوند در ایهن مبهدل نیز تمام کلیدهای مبدل در تمام حاالت عملكردی تحت شرایط ولتاژ صفر کلیدزنی میشوند داشتن قابلیت شارژ کردن منبع ذخیرهکننده انهرژی از طریق درگاه خروجی باعث افزایش کاربرد مبدلهای چند ورودی میشود که مبدلهای پیشنهادی اول تا چهارم از این قابلیت بی بهره هسهتند بنابراین در فصل هفتم این رساله مبدلی پیشنهاد شده است که با اضافه کردن ساختار یک مبدل دوجهته به مبدل پیشنهادی چههارم قابلیهت انتقهال توان از درگاه خروجی به منبع ذخیره کننده انرژی را فراهم کرده است دراین مبدل برای جلوگیری از تداخل روشهای کلیدزنی نرم با یكدیگر از انواع مختلفی از روش های کلیدزنی
چكيده انگليسي :
199 Design and Implementation of High Efficient High Step up Non Isolated Multi Input Converters Rasoul Faraji r faraji@ec iut ac ir 18 February 2019 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology 84156 83111 Isfahan Iran Supervisor Hosein Farzanehfard hosein@cc iut ac ir Advisor Mehdi Niroomand mehdi niroomand@eng ui ac ir Department Graduate Program Coordinator Mohsen Maddahali maddahali@cc iut ac ir Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan Iran Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University Isfahan Iran Abstract In this dissertation some new methods are developed to enhance the performance of the multi inputconverters In the first proposed converter a resonant auxiliary circuit is used in order to provide softswitching condition for the main switches as well as charging the storage device which has causedconsiderable improvement in the converter efficiency To reduce the semiconductor components apassive lossless snubber circuit is employed to provide soft switching condition in the second proposedconverter The third proposed converter has overcome the hard switching problem of the conventionalboost three port converter boost TPC by using an active clamp circuit In this converter all switches inall operating modes operate under ZVS The fourth proposed converter provides two separate powerflow paths from each input source to the output load In order to reduce the number of convertercomponents some components play multiple roles Accordingly the energy storage device is chargedwith the same components which are used in transferring power to the load The fifth proposedconverter provides a bidirectional power flow path to charge the storage device through the output Inthis converter different techniques are employed to provide soft switching conditions in all operatingmodes All introduced converters are implemented and the theoretical analyses are validated by theexperimental results Index Terms Multi port converter Multi input converter DC DC converter High step up Soft switching I Introduction Nowadays the diversity in energy generation sources and simultaneous use of several energysources in one system have made hybrid energy systems more attractive In such hybrid energysystems which use several energy sources instead of using multiple single DC DC converters totransfer power from each input source to the output load a multi input converter can be used
استاد راهنما :
حسين فرزانه فرد
استاد مشاور :
مهدي نيرومند
استاد داور :
رسول دهقاني، حميدرضا كارشناس
