Dwukierunkowy przekształtnik do magazynowania energii w systemie fotowoltaicznym

Magazynowanie energii pochodzącej z paneli fotowoltaicznych wymaga wykorzystania przekształtnika dwukierunkowego, charakteryzującego się odpowiednio wysokim współczynnikiem wzmocnienia napięciowego. Energia ta jest magazynowana w źródłach napięcia niskiego (akumulatory, superkondensatory). Zadaniem przekształtnika jest wzmocnienie napięcia magazynu energii w trakcie jego rozładowywania do napięcia wysokiego wynoszącego ok. 350–400 V, bądź obniżanie tego napięcia w trakcie jego rozładowywania. W artykule został zaprezentowany dwukierunkowy izolowany przekształtnik podwyższająco - obniżający napięcie. Przekształtnik składa się z mostka podwyższająco - obniżającego po stronie napięcia niskiego oraz zwykłego mostka po stronie napięcia wysokiego. Wysoki współczynnik wzmocnienia uzyskano dzięki wykorzystaniu przekładni transformatora. Wykorzystanie mostka podwyższająco – obniżającego zapewnia stabilną pracę przekształtnika przy zmiennym napięciu magazynu energii. Umożliwia to jego wykorzystanie do obsługi superkondensatorów, w których napięcie jest uzależnione od stopnia ich naładowania. W artykule omówiono zasadę sterowania przekształtnikiem, przedstawiono oraz omówiono wyniki badań symulacyjnych w środowisku PSpice. W badaniach zostały użyte modele tranzystorów z węglika krzemu.

Storage energy from the photovoltaic panels required bidirectional converter with high voltage gain. The converter step up voltage during discharge storage elements and step down during charge. In this paper bidirectional boost half bridge converter has been described. Proposed converter is operated in continues condition mode (CCM). Achieved high efficiency in constant output voltage with changing input voltage. This is necessary to use supercapacitors in storage systems because the voltage at its clamps depends on the state of charge of the supercapacitor. In article describes a bidirectional power flow control. Simulation results has been presented in PSpice. During discharge mode maximum efficiency is aproximally 96% during charging is aproximally 93% has been achieved. In simulation has been used SiC transistors models.