Design and analysis of high gain non-isolated multi port converter for residential PV-battery hybrid system
Ev tipi PV-batarya hibrid enerji sistemleri için çoklu bağlantı noktasına sahip, izole olmayan, yüksek kazançlı çevirici tasarım ve analizi
- Tez No: 821131
- Danışmanlar: PROF. DR. KAMİL ÇAĞATAY BAYINDIR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Güç elektroniği devreleri, Power electronic circuits
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Teknolojileri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tezde, yenilenebilir enerji uygulamaları için kullanılan Çok Bağlantı Noktalı dönüştürücülerin bir incelemesi sağlanmakta ve Çok Bağlantılı güç topolojilerinin yeni bir sınıflandırması sunulmaktadır. Bu topolojiler, DC kaynaklarının sayılarına ve türlerine, pasif elemanlara ve DC ve AC portları için kontrol stratejisine göre karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada, değişken yükleri besleyen dönüştürücülerin değerlendirilmesi için yeni bir tekno-ekonomik endeks sunulmuş, izole olmayan yüksek kazançlı tek anahtarlı 21 adet DC-DC dönüştürücü incelenmiş ve 50 Watt ile 3500 Watt arası farklı konut tipi yüklenme profilleri için yeni endeksler kullanılarak bir değerlendirme yapılmıştır. Bu çalışma kapsamında ayrıca yeni bir izole olmayan yüksek kazançlı tek anahtarlı DC-DC dönüştürücü geliştirilmiştir. Önerilen bu yeni dönüştürücüde kullanılan modifiye gerilim katlayıcı hücre yüksek gerilim kazancı sağlamakta ve ana şalter üzerindeki gerilim stresini azaltmaktadır. Dönüştürücünün çalışma prensibi, kararlı durum analizi ve tasarımı sunulmuştur. Önerilen dönüştürücünün performansı 36 V giriş voltajı, 360 V çıkış voltajı ve 50 Watt 3500 Watt güç aralığında simülasyon ortamında ve laboratuvar prototipi olarak değerlendirilmiştir. Son olarak bu çalışmada, 50 Watt ile 3500 Watt arasında değişen bir konut yükünü beslemek için 5H invertöre sahip yeni, çok aşamalı, izole olmayan, üç portlu bir dönüştürücü önerilmiştir. Önerilen üç portlu dönüştürücü, şebekeye senkronize ve şebekeden ayrı ada modunda çalışabilmektedir. Önerilen özgün talep tarafı yönetim algoritması ile dönüştürücünün tüm modlarda çalışabildiği doğrulanmıştır. Benzetim sonuçları önerilen sistemin ev tipi PV-batarya hibrid enerji sistemleri için uygun olduğunu ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
In this dissertation, a review of Multi-Port converters used for renewable energy applications is provided and a new classification of Multi-Port power topologies is presented. These topologies are compared based on their number and types of DC sources, passive elements, and the control strategy for DC and AC ports. A novel techno-economic indices for assessment of converters feeding variable loads are presented in this work, 21 non-isolated high gain single switch DC-DC converters are reviewed, and an assessment is made using the novel indices for a residential load profile varied from 50 Watts to 3500 Watts. Furthermore, a new non-isolated high gain single switch DC-DC converter is developed using a modified voltage multiplier cell to provide a high voltage gain and reduce voltage stress over the main switch. The operation principle, steady-state analysis, and elements design are discussed. For an input voltage of 36 V, an output voltage of 360 V, and a power rating from 50 Watts to 3500 Watts, the proposed converter was evaluated using simulation software and a laboratory prototype. Lastly. this work proposed a novel multi-stage non-isolated three port converter with a 5H inverter to feed a residential load varying from 50 Watts to 3500 Watts. The proposed three port converter operates in grid-tied and stand-alone power modes. A novel demand-side management algorithm is described. Additionally, a complete control system is discussed. The proposed converter and the control system are validated through simulation for all power modes. The simulation results reveal that the proposed system is viable for Building-Integrated PV Systems.
Benzer Tezler
- ELEKTRON HIZLANDIRICI UYGULAMALARINDA DEMET AKIMININ KONTROLÜ İÇİN DÜŞÜRÜCÜ-YÜKSELTİCİ TEMELLİ XY ÇEVİRİCİ TASARIMI
DESIGN OF BUCK-BOOST BASED XY CONVERTERS FOR BEAM CURRENTCONTROL IN ELECTRON ACCELERATOR APPLICATIONS
CELAL KAVLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜNYAMİN TAMYÜREK
- Kavram karikatürü temelinde tasarlanan öğretimin 9. sınıf öğrencilerinin periyodik özellikleri kavramalarına etkisi
The effect of teaching designed on the basis of concept caricature to 9th grade students' understanding of periodic features
GÜLŞAH KARAKIRIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Eğitim ve ÖğretimMarmara ÜniversitesiOrtaöğretim Fen ve Matematik Alanlar Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ KABAPINAR
- Radar uygulamalarında vivaldi anten tasarımı ve optimizasyonu
Vivaldi antenna design and optimization in radar applications
ERDEM BARLİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SEBAHATTİN EKER
- Yaşlılık kurumlarında yaşlı mekansal davranış ve bilişiminin mekansal dizim bağlamında irdelenmesi
Examination of the cognition and spatial behaviour of residents in elderly care institutions using space syntax
ESRA AKAN
- Lityum iyon sonrası batarya sistemleri için katı elektrolitlerin geliştirilmesi
Development of solid electrolytes for post-lithium-ion battery systems
MUSTAFA ÇELİK
Doktora
Türkçe
2026
EnerjiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUĞRUL ÇETİNKAYA