Analizando pérdidas de potencia y rendimiento de un convertidor CC-CC aislado para sistemas de energías renovables
Autores: Ortíz-Marín, Jorge; Gallo-Reyes, Diego; Ruiz-Robles, Dante; Venegas-Rebollar, Vicente
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Analizando pérdidas de potencia y rendimiento de un convertidor CC-CC aislado para sistemas de energías renovables
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Convertidores dc-dc
Sistemas fotovoltaicos
Redes inteligentes
Eficiencia
Convertidores aislados
Transformador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los convertidores CC-CC son esenciales en la interconexión de sistemas fotovoltaicos (PV) y sistemas que operan a diferentes voltajes, frecuencias y potencias, como las redes inteligentes. Debido a la transición energética, y por lo tanto la necesidad de alta eficiencia en los sistemas fotovoltaicos y redes inteligentes, existe un gran desafío para desarrollar convertidores CC-CC con la mayor eficiencia posible. Por lo tanto, en este documento se desarrolla un convertidor CC-CC aislado con alta eficiencia y fácil implementación, en comparación con otras estructuras similares. En los convertidores aislados es necesario abordar el análisis y diseño del transformador. El mal rendimiento de este elemento puede contribuir a altas pérdidas y baja eficiencia de la topología del convertidor. Este estudio propone un convertidor CC-CC aislado (FBDC) que opera en diferentes niveles de contenido armónico en su suministro. El diseño se somete a dos niveles (2L) y tres niveles (3L), lo que afecta al valor de DHT. El modelo de convertidor propuesto se simula en MATLAB-Simulink y se valida en un prototipo de laboratorio. Finalmente, el prototipo se incorpora a la topología FBDC multinivel, obteniendo una eficiencia del 96.6% para 2L y del 97.0% para 3L en el laboratorio, mostrando el alto rendimiento del diseño propuesto.
Descripción
Los convertidores CC-CC son esenciales en la interconexión de sistemas fotovoltaicos (PV) y sistemas que operan a diferentes voltajes, frecuencias y potencias, como las redes inteligentes. Debido a la transición energética, y por lo tanto la necesidad de alta eficiencia en los sistemas fotovoltaicos y redes inteligentes, existe un gran desafío para desarrollar convertidores CC-CC con la mayor eficiencia posible. Por lo tanto, en este documento se desarrolla un convertidor CC-CC aislado con alta eficiencia y fácil implementación, en comparación con otras estructuras similares. En los convertidores aislados es necesario abordar el análisis y diseño del transformador. El mal rendimiento de este elemento puede contribuir a altas pérdidas y baja eficiencia de la topología del convertidor. Este estudio propone un convertidor CC-CC aislado (FBDC) que opera en diferentes niveles de contenido armónico en su suministro. El diseño se somete a dos niveles (2L) y tres niveles (3L), lo que afecta al valor de DHT. El modelo de convertidor propuesto se simula en MATLAB-Simulink y se valida en un prototipo de laboratorio. Finalmente, el prototipo se incorpora a la topología FBDC multinivel, obteniendo una eficiencia del 96.6% para 2L y del 97.0% para 3L en el laboratorio, mostrando el alto rendimiento del diseño propuesto.