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MPPT performance enhancement of low-cost PV microconverters

机译：低成本光伏微转换器的MPPT性能增强

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摘要

This paper presents a performance enhancement method for the high-gain isolated dc-dc converters intended for module level photovoltaic applications. DC voltage gain of a microconverter should change in a wide range, which requires use of undesirably high or low values of the switch duty cycle that result in high losses in the front-end stage. A reconfigurable rectifier at the output stage of the photovoltaic microconverter enables dc gain control and, consequently, limits variation of the duty cycle to more favourable range. This work proposes use of a reconfigurable rectifier capable of reconfiguring its topology from a voltage doubler to a voltage quadrupler. The paper explains the derivation, operation and the control principle of a reconfigurable rectifier. A single-switch quasi-Z-source front-end stage was used as an application example of the wide input voltage range photovoltaic microconverter in the experimental study. It is demonstrated that by the application of the proposed approach the lower boundary of the input voltage could be shifted from 20 V down to 8 V, which has enabled for the microconverter a unique possibility of shade-tolerant operation with the implementation of a global MPPT.
机译：本文提出了一种用于模块级光伏应用的高增益隔离式DC-DC转换器的性能增强方法。微转换器的直流电压增益应在宽范围内变化，这需要使用开关占空比的不希望有的高值或低值，这会导致前端级的高损耗。光伏微转换器输出级的可重构整流器可实现直流增益控制，从而将占空比的变化限制在更有利的范围内。这项工作建议使用一种可重构整流器，该整流器能够将其拓扑结构从倍压器重新配置为倍压器。本文介绍了可重构整流器的推导，操作和控制原理。在实验研究中，将单开关准Z源前端级用作宽输入电压范围光伏微转换器的应用示例。事实证明，通过所提出的方法的应用，输入电压的下限可以从20 V下降到8 V，这为微转换器提供了实现全局MPPT的独特的耐荫蔽操作的可能性。

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  • 来源
    《Solar Energy》 |2019年第7期|156-166|共11页
  • 作者

    Vinnikov Dmitri; Chub Andrii; Korkh Oleksandr; Liivik Elizaveta; Blaabjerg Frede; Kouro Samir;

  • 作者单位

    Tallinn Univ Technol, Dept Elect Power Engn & Mechatron, Ehitajate Tee 5, EE-19086 Tallinn, Estonia;

    Tallinn Univ Technol, Dept Elect Power Engn & Mechatron, Ehitajate Tee 5, EE-19086 Tallinn, Estonia|Univ Tecn Federico Santa Marfa, Dept Elect Engn, Av Espana 1680, Valparaiso, Chile;

    Tallinn Univ Technol, Dept Elect Power Engn & Mechatron, Ehitajate Tee 5, EE-19086 Tallinn, Estonia;

    Tallinn Univ Technol, Dept Elect Power Engn & Mechatron, Ehitajate Tee 5, EE-19086 Tallinn, Estonia|Aalborg Univ, Dept Energy Technol, Pontoppidanstraede 101, DK-9220 Aalborg, Denmark;

    Aalborg Univ, Dept Energy Technol, Pontoppidanstraede 101, DK-9220 Aalborg, Denmark;

    Univ Tecn Federico Santa Marfa, Dept Elect Engn, Av Espana 1680, Valparaiso, Chile;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    PV module level power electronics; Reconfigurbale rectifier; Shade-tolerant maximum power point tracking; dc-dc converters;

    机译：光伏模块级电力电子设备;可重构整流器;耐荫蔽的最大功率点跟踪;DC-DC转换器;

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