Maximum Power Point Tracking by the Small-Signal-Based PI and Fuzzy Logic Controller Approaches for a Two-stage Switched-Capacitor DC-DC Power Boost Converter; Applicable for Photovoltaic Utilizations
Maximum Power Point Tracking by the Small-Signal-Based PI and Fuzzy Logic Controller Approaches for a Two-stage Switched-Capacitor DC-DC Power Boost Converter; Applicable for Photovoltaic Utilizations
Yazar: Bulut, Kübra; Ghaderi, Davood
Dergi: El-Cezeri, Vol. 7 No. 3, 2020
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Photovoltaic panel,switched-capacitor cell,dc-dc boost converter,PI Controller,fuzzy logic

Fotovoltaik paneller için esas problemlerden biri de voltajın sınırlı değerlerde üretilmesidir. Şebeke uygulamaları için bu DC voltajını arttırmak için, yüksek voltaj kazanclı, trafosuz, düşük voltaj stresi ve verimli DC-DC yükseltici dönüştürücüler kullanılır.Esas olan, basit kontrol yaklaşımları ile PV dizisinin gerilimini veya dizinin maksimum güç altındaki yük değerini değiştirerek voltajı dönüştürücünün çıkış uçlarında sabit tutmaktır.Bu yaklaşım Maksimum Güç Noktası İzleme (MPPT) olarak bilinir.  Bu çalışma, Orantılı İntegral (PI) ve bulanık mantık denetleyici yöntemlerine sahip İki Aşamalı Anahtarlamalı Kapasitör (SC) hücre tabanlı boost dönüştürücü için kontrol sürecini sunar. Güç anahtarı üzerinde düşük voltaj stresleri ve daha yüksek voltaj kazancı sağlamak için geleneksel yükseltici dönüştürücü yerine iki aşamalı SC hücre tabanlı yükseltici dönüştürücü kullanılmıştır. Önerilen çalışmada, yükseltici dönüştürücünün voltaj kazancı ve verimliliği, volt-ikinci denge yöntemi ve akım şarj yaklaşımları kullanılarak hesaplanmıştır. Karşılaştırılan sistemler farklı giriş voltajlarında test edilmiştir ve çıkış voltajı 200 VDC'ye sabitlenmiştir.Sonuçlar, dönüştürücüye uygulanan PI denetleyicisi ile bulanık mantık denetleyicisi algoritmaları arasındaki karşılaştırmayı gösterir. Bu makalede MATLAB / SIMULINK yazılımı kullanılmıştır. Nihai sonuçlar, bulanık mantık denetleyicisinin PI Kontrolü ile karşılaştırıldığında daha hızlı performansa sahip olduğunu, ancak PI denetleyicisinin giriş voltajının veya çıkış yükünün değişim süresinde daha az aşma ve aşınmaya sahip olduğunu göstermektedir.

Fotovoltaik paneller için esas problemlerden biri de voltajın sınırlı değerlerde üretilmesidir. Şebeke uygulamaları için bu DC voltajını arttırmak için, yüksek voltaj kazanclı, trafosuz, düşük voltaj stresi ve verimli DC-DC yükseltici dönüştürücüler kullanılır.Esas olan, basit kontrol yaklaşımları ile PV dizisinin gerilimini veya dizinin maksimum güç altındaki yük değerini değiştirerek voltajı dönüştürücünün çıkış uçlarında sabit tutmaktır.Bu yaklaşım Maksimum Güç Noktası İzleme (MPPT) olarak bilinir.  Bu çalışma, Orantılı İntegral (PI) ve bulanık mantık denetleyici yöntemlerine sahip İki Aşamalı Anahtarlamalı Kapasitör (SC) hücre tabanlı boost dönüştürücü için kontrol sürecini sunar. Güç anahtarı üzerinde düşük voltaj stresleri ve daha yüksek voltaj kazancı sağlamak için geleneksel yükseltici dönüştürücü yerine iki aşamalı SC hücre tabanlı yükseltici dönüştürücü kullanılmıştır. Önerilen çalışmada, yükseltici dönüştürücünün voltaj kazancı ve verimliliği, volt-ikinci denge yöntemi ve akım şarj yaklaşımları kullanılarak hesaplanmıştır. Karşılaştırılan sistemler farklı giriş voltajlarında test edilmiştir ve çıkış voltajı 200 VDC'ye sabitlenmiştir.Sonuçlar, dönüştürücüye uygulanan PI denetleyicisi ile bulanık mantık denetleyicisi algoritmaları arasındaki karşılaştırmayı gösterir. Bu makalede MATLAB / SIMULINK yazılımı kullanılmıştır. Nihai sonuçlar, bulanık mantık denetleyicisinin PI Kontrolü ile karşılaştırıldığında daha hızlı performansa sahip olduğunu, ancak PI denetleyicisinin giriş voltajının veya çıkış yükünün değişim süresinde daha az aşma ve aşınmaya sahip olduğunu göstermektedir.