Design and implementation of single input multiple output (SIMO) DC-DC buck converter for solar energy application

Abstract

Yenilenebilir enerjinin geliştirilmesi, bugünün ve yarının enerji sorunuyla yüzleşmek için kaçınılmaz görünüyor. Bununla birlikte, güneş enerjisi veya rüzgar enerjisi gibi umut verici yenilenebilir enerji kaynaklarından enerji üretim durumu hava koşullarına bağlı olması nedeniyle öngörülememektedir. Bu kaynaklardan üretilen enerjinin şebekeye aktarılabilmesi için elektrik enerjisi dönüştürücü devrelere ihtiyaç vardır. Transformatörsüz dönüştürme sisteminin dahil edilmesi durumunda yüksek verimli bir DA-DA dönüştürücü gereklidir. Bu çalışmada, fotovoltaik kaynaktan beslenen, izole edilmemiş tek girişli-çok çıkışlı bir DA-DA azaltan dönüştürücü tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. Önerilen dönüştürücü için denetim stratejileri geliştirilerek küçük işaret modellemesi yapılmıştır. Sistemin benzetimi Matlab/Simulink kullanılarak gerçekleştirilmiş ve deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır.

Development of renewable energy sources seem inevitable to face the energy challenge of today and tomorrow. However, the power generation using promising renewable energy sources such as solar or wind power is intermittent and unpredictable due to the weather conditions. In order to provide the energy coming from these sources to the different components of the electric installation a power converters connect components to the grid. In the case of the transformerless conversion system introduce here, a high-efficiency DC-DC converter is required. In this study, we have presented a non-isolated DC-DC buck converter with one input voltage coming from the photovoltaic source. This input will provide dual output voltages. An exhaustive control strategies and small signal modeling for the proposed converter will be presented. The simulation of the system is performed using Matlab Simulink and the experimental results are presented.