A Novel Two Stage Controller for a DC-DC Boost Converter to Harvest Maximum Energy from the PV Power Generation

Abstract

In this article, an efficient and fast two-stage approach for controlling DC-DC boost converter using non linear sliding mode controller for a PV power plant is proposed. The control approach is based on two online methods instead of using the conventional combination of online and offline methods to harvest maximum energy and deliver an output PV voltage with reduced ripples. The proposed two-stage maximum power point tracking (MPPT) control can be integrated into many applications such as hybrid electric vehicles. Simulation results compared with the standard approaches P&O prove the tracking efficiency of the proposed method under fast changing atmospheric conditions of an average 99.87% and a reduced average ripple of 0.06. The two-stage MPPT control was implemented involving the embedded dSPACE DSP in comparison to the classical P&O to prove the efficiency and the validity of the control scheme. The experimental set-up system was carried out on boost converter and programmable DC electronic resistive load to highlights the robustness of the proposed controller against atmospheric changes and parametric variation.

Real-Time Implementation of a New MPPT Control Method for a DC-DC Boost Converter Used in a PEM Fuel Cell Power System

“…The operating principle of the PEMFC is detailed in Figure 1. In the anode, the hydrogen dissociates into electrons and protons as described by Equation (1). Since the electrolyte membrane allows only the protons to pass, then the electrons flow through the external load to produce electricity and come to the cathode side at which will join the protons.…”

“…During the last few years, several clean energy sources such as solar, wind, geothermal etc., have been developed to generate electric energy and replace conventional fuel [1][2][3][4][5][6][7]. However, these alternative sources necessitate sophisticated and high-cost technologies, and they are not suitable for many applications.…”

Control Difuso Para Un Sistema Elevador De Voltaje en Dos Etapas

“…En la actualidad, con el fin de mitigar los efectos y daños ambientales debidos a la generación de energía eléctrica mediante el uso de combustibles fósiles, se han desarrollado formas alternas de 3 producirla. De forma general, se pueden mencionar diversos tipos de sistemas de generación de energía, como aquellos basados en generadores eólicos, paneles fotovoltaicos, celdas de combustible, etcétera (Cheng et al, 2020;Charaabi et al, 2020). En gran parte de estas alternativas, sin importar la fuente principal de energía, se requiere ajustar ciertas características del voltaje y corriente obtenidos, con el fin de proveer de energía a una carga específica o para acoplarlos a las redes eléctricas existentes.…”

“…En gran parte de estas alternativas, sin importar la fuente principal de energía, se requiere ajustar ciertas características del voltaje y corriente obtenidos, con el fin de proveer de energía a una carga específica o para acoplarlos a las redes eléctricas existentes. Para tal propósito, los circuitos convertidores de potencia, en específico, aquellos que realizan conversión entre diferentes magnitudes de voltaje en corriente directa son ampliamente utilizados (Charaabi et al, 2020;Khosroshahi et al, 2019). En general, en toda aquella aplicación, industrial o doméstica, que involucre conversión de potencia, los convertidores cd-cd juegan un rol significativo y son ampliamente utilizados debido a su diseño simple y generalmente su costo de implementación es bajo, comparado con otro tipo de sistemas (Charaabi et al, 2020).…”

“…Para tal propósito, los circuitos convertidores de potencia, en específico, aquellos que realizan conversión entre diferentes magnitudes de voltaje en corriente directa son ampliamente utilizados (Charaabi et al, 2020;Khosroshahi et al, 2019). En general, en toda aquella aplicación, industrial o doméstica, que involucre conversión de potencia, los convertidores cd-cd juegan un rol significativo y son ampliamente utilizados debido a su diseño simple y generalmente su costo de implementación es bajo, comparado con otro tipo de sistemas (Charaabi et al, 2020). Algunos ejemplos de dichas aplicaciones, diferentes a los sistemas de generación de energía, son en las etapas de alimentación de equipos médicos, de telecomunicaciones, sistemas de iluminación (Doubabi & Salhi, 2021;El Aroudi et al, 2016) y reactores de plasma (Tepale et al, 2015).…”