دانلود شبیه سازی مقاله مبدل های الکترونیک قدرت DC به DC دو ورودی برای وسایل نقلیه الکتریکی

مبدل های الکتریکی

مبدل های دو ورودی در کاربردهای الکترونیک قدرت، توجهات زیادی را به خود جلب کرده اند، این کاربردها می توانند شامل وسایل نقلیه الکتریکی، هیبریدی و الکتریکی هیبرید پلاگین؛ سیستم های پیل سوختی؛ سیستم های فتوولتائیک؛ تولید توان بادی و اصلاح ضریب توان، باشند. در این کاربردها، استفاده از یک دستگاه ذخیره انرژی بلندمدت یا کوتاه مدت اجتناب ناپذیر است، زیرا مقادیر لحظه ای توان ورودی و خروجی با هم برابر نیستند. واحد ذخیره انرژی می توانند بر مبنای باتری و یا خازن های الکتروشیمیایی ساخته شوند. به بیان دیگر، واحد ذخیره انرژی می تواند خود، هیبرید شده باشد.

خازن های الکتروشیمیایی جهت استفاده در سیستم توزیع وسایل نقلیه متداول و هیبرید برای کاربردهایی مانند مخزن انرژی محلی، هموار سازی ولتاژ، معماری شبکه 42 ولتی و افزایش عمر باتری ها، پیشنهاد شده اند. با این وجود، توان ویژه زیاد خازن های الکتروشیمایی، دلیل اصلی استفاده از آنها به عنوان یک واحد ذخیره انرژی واسط، در طی شتاب گرفتن، بالا رفتن از سربالایی و ترمزگیری می باشد. یک واحد ذخیره انرژی هیبرید که از باتری ها و خازن های الکتروشیمایی تشکیل می شوند، گزینه خوبی برای وسایل نقلیه الکتریکی آینده بنظر می رسند. ایده اصلی، محقق سازی مزیت های باتری ها و خازن های الکتروشیمیایی و در عین حال حفظ کردن حداقل وزن واحد ذخیره انرژی کلی با استفاده از تطبیق پذیری واحد است.

جهت ترکیب منبع اصلی تغذیه با واحد ذخیره انرژی یا جهت هیبرید سازی واحد ذخیره انرژی، دو مبدل مستقل یا یک مبدل دو ورودی لازم است. مزیت های استفاده از یک مبدل دو ورودی شامل کاهش تعداد اجزاء، کاهش هزینه، و سهولت کنترل می باشند. این مزیت ها می توانند بطور بالقوه هزینه کلی و بازده وسایل نقلیه الکتریکی را بهبود بخشند.

تزویج مغناطیسی جهت ساخت DI و عموماً مبدل های چند ورودی مورد استفاده قرار گرفته است. ترکیب ساختار مبدل های قدرت مستقل نیز جهت ساختن مبدل های چند پورت، پیشنهاد شده اند. این روش ها، استفاده سیستماتیک از اجزاء بنیادی جهت حصول مبدل های الکترونیک قدرت دو ورودی ( DIPEC) نمی باشد. علاوه بر آن، همه توپولوژی های محتمل، کاملاً مورد مطالعه قرار نگرفته اند. علاوه بر آن، استخراج مبدل های دو ورودی جدید با استفاده از توپولوژی های DI موجود دشوار است. بنابراین، در این پروژه، یک کلید تک پل سه راهه ( SPTT) به عنوان عنصر بنیادی ایجاد DIPECها مورد استفاده قرار می گیرد.

شکل زیر نمایش ساده ای از یک کلید SPTT را نشان می دهد. در هر لحظه خاص، پل به یک و فقط یک شاخه متصل شده است.

سه مبدل DI در این مقاله با استفاده از یک کلید SPTT به عنوان یک بلوک سازنده، تولید شد. همه مبدل های پیشنهادی از تنها یک القاگر استفاده می کنند و این منجر به کاهش اندازه و تعداد قطعات سیستم می شود. مبدل های پیشنهادی را می توان در بهبود فراخازنی بسته های باتری در کاربردهای خودرویی یا هیبرید سازی سیستم های فتوولتائیک و پیل سوختی مورد استفاده قرار داد. نتایج شبیه سازی و تجربی با نتایج تحلیلی همخوانی دارند.

این پروژه در محیط سیمولینک متلب (SIMULINK/MATLAB) پیاده سازی شده و بخشی از نتایج آن در مبدل های مختلف در زیر نشان داده شده است:

نتایج شبیه سازی مبدل باک DI:

نتایج شبیه سازی مبدل باک بوست DI:

نتایج شبیه سازی مبدل باک بوست – باک DI: