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Analysis and control of battery-integrated dc/dc converters for renewable energy applications

机译：用于可再生能源应用的电池集成式DC / DC转换器的分析和控制

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In this study, conventional dc/dc converters are integrated with a battery for renewable energy applications. The proposed battery-integrated dc/dc converters (BICs) can be compact size because these converters comprise just two switches and two diodes. Smaller size and desirable efficiency of the proposed BICs make it possible to use BICs in grid-connected (on-grid) distributed photovoltaic (PV) systems. The proposed BICs provide constant output power (less fluctuation) in different irradiance levels in distributed PV systems resulting in a constant output voltage at the connection point of BICs to the DC link. Besides extracting maximum power from the renewable source, output voltage is properly regulated on reference voltage in the proposed BICs. Depending on the utilisation states of the battery in grid-connected distributed PV systems, the operation of BICs is described in three scenarios. A linear quadratic regulator (LQR) control is applied to regulate output voltage and power of renewable source on references for three scenarios. Finally, the performance of the proposed BICs with LQR controller is verified by simulation (in PSCAD) and experimental results.
机译：在这项研究中，传统的dc / dc转换器与电池集成在一起，用于可再生能源应用。提议的电池集成式DC / DC转换器（BIC）的尺寸可以紧凑，因为这些转换器仅包含两个开关和两个二极管。所提出的BIC的更小尺寸和所期望的效率使得有可能在并网（并网）分布式光伏（PV）系统中使用BIC。所提出的BIC在分布式PV系统中的不同辐照度水平下提供恒定的输出功率（波动较小），从而在BIC到直流母线的连接点处产生恒定的输出电压。除了从可再生能源中获取最大功率外，在建议的BIC中，输出电压还可以根据参考电压进行适当调节。根据并网分布式光伏系统中电池的使用状态，在三种情况下描述了BIC的操作。线性二次调节器（LQR）控制应用于三种情况下的参考电压，以调节输出电压和可再生能源的功率。最后，通过仿真（在PSCAD中）和实验结果验证了所提出的带有LQR控制器的BIC的性能。

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