يقدم هذا البحث دراسة تفصيلية وت نفيذا عمليا لمبدل رافع للجهد DC-DC
باستطاعة 100W بفعالية عالية لمعمل مع نظام كهروشمسي مستقل. بحيث يتم اختيار
أفضل العناصر للتصميم بأقل فقد في الطاقة، بهدف الوصول إلى أفضل مردود و ذلك من
خلال الحساب النظري للمردود و اجراء محاكاة على برنامج ORCAD للتصميم و حساب
المردود و مقارنة النتائج مع التصميم العملي. و كذلك يعرض البحث تأثير تغير التردد على
مردود المبدل.
This research introduce a detailed study of designing high efficiency
100W DC-DC Boost Converter for standalone photovoltaic system
and practical implementation of it’s circuit, by selecting the best
elements with less loss in power in the tow designs,to reach the best
efficiency by theoretical calculations and simulation in ORCA, and
compare the results with the practical implementation. Also this
research shows a study of effect of frequency variation on the
efficiency of the converter.
Artificial intelligence review:
Research summary
يتناول هذا البحث دراسة وتصميم وتنفيذ مبدل DC-DC رافع للجهد بفعالية عالية لاستطاعة 100 واط، مخصص للعمل مع الأنظمة الكهروشمسية المستقلة. يهدف البحث إلى اختيار أفضل العناصر لتصميم المبدل بأقل فقد في الطاقة، وذلك لتحقيق أفضل مردود ممكن. يتم ذلك من خلال الحسابات النظرية للمردود وإجراء محاكاة باستخدام برنامج ORCAD، ومن ثم مقارنة النتائج مع التنفيذ العملي. كما يتناول البحث تأثير تغير التردد على مردود المبدل. يتضمن البحث مقدمة عن أهمية الطاقة الشمسية، وشرحًا لمكونات الخلية الشمسية، وأهداف البحث، ومواد وطرق البحث، وتصميم المبدل، واختيار العناصر المستخدمة مثل الملف والمكثف والمفتاح الإلكتروني والديود، بالإضافة إلى الحسابات النظرية للمردود والمحاكاة والتنفيذ العملي. توصلت الدراسة إلى تحقيق مردود عالٍ يتراوح بين 92% و96%، مما يبرز أهمية الاختيار الدقيق للعناصر في تحقيق مردود عالٍ وتقليل عدد الألواح الشمسية المطلوبة في التطبيقات المختلفة.
Critical review
دراسة نقدية: يعد هذا البحث خطوة مهمة نحو تحسين فعالية المبدلات DC-DC المستخدمة في الأنظمة الكهروشمسية المستقلة. ومع ذلك، يمكن تقديم بعض الملاحظات النقدية البناءة. أولاً، كان من الممكن أن يتضمن البحث تحليلًا أعمق لتأثير العوامل البيئية المختلفة على أداء المبدل، مثل درجة الحرارة والرطوبة. ثانيًا، كان من الممكن توسيع نطاق الدراسة لتشمل تطبيقات أخرى للمبدلات DC-DC في مجالات مختلفة، مما يعزز من شمولية البحث. ثالثًا، على الرغم من أن البحث قدم نتائج عملية جيدة، إلا أن تنفيذ تجارب ميدانية في بيئات مختلفة كان يمكن أن يضيف قيمة أكبر للنتائج. وأخيرًا، كان من الممكن تضمين تحليل اقتصادي لتكلفة المكونات المستخدمة وتأثيرها على التكلفة الإجمالية للمبدل، مما يساعد في تقييم الجدوى الاقتصادية للتصميم.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟
الهدف الرئيسي من البحث هو تصميم وتنفيذ مبدل DC-DC رافع للجهد بفعالية عالية لاستطاعة 100 واط، مخصص للعمل مع الأنظمة الكهروشمسية المستقلة، وتحقيق أفضل مردود ممكن من خلال اختيار أفضل العناصر وتقليل الفقد في الطاقة.
-
ما هي الأدوات المستخدمة في المحاكاة؟
تم استخدام برنامج ORCAD لإجراء المحاكاة وتصميم المبدل وحساب المردود، ومن ثم مقارنة النتائج مع الحسابات النظرية والتنفيذ العملي.
-
ما هي النتائج العملية التي توصل إليها البحث؟
توصل البحث إلى تحقيق مردود عالٍ يتراوح بين 92% و96%، مما يبرز أهمية الاختيار الدقيق للعناصر في تحقيق مردود عالٍ وتقليل عدد الألواح الشمسية المطلوبة في التطبيقات المختلفة.
-
ما هي التوصيات المستقبلية التي قدمها البحث؟
يوصي البحث بضرورة التركيز على تقليل حجم المبدلات DC-DC وزيادة فعاليتها، بالإضافة إلى تحسين اختيار العناصر المستخدمة في التصميم، وذلك لتحقيق مردود أعلى وحجم أصغر وسعر أقل، مما يسهم في انتشار أوسع لاستخدام الألواح الشمسية في مختلف المجالات.
References used
W.ERICKSON,R1999 - DC-DC Power Converters. Wiley, Colorado,60p
BASTOS,J 2008 - DC-DC Switch-Mode Converters. University of Algarve, chapter 7,58pp
"Prof. RUFER,A and Barrade.P - cours d' electronique de puissance Conversion dc-dc, Masson ,90pp
The article studies the open loop
and closed loop systems for the improved converter. An improved
DC-DC boost converter is modeled and simulated using Matlab
R2013a.
The simulation and experimental results of the tow systems are
presented and co
Search is based on the first stage DC/DC in the solar photovoltaic system, where it
was appropriate to use Ripple Correlation Control method for tracking the maximum
power point of photovoltaic arrays. The technique takes advantage of the signal ri
This research is a study of a new control method of switching non-isolated
dc-dc boost converters used in Photovoltaic systems. This method is called
Sliding Mode Control (SMC), which is considered as an alternative to other
methods, to keep a sta
This research deals with improving the efficiency of solar photovoltaic (PV) power
systems using a Maximum Power Point Tracker controller (MPPT controller), based in his
work on the Maximum Power Point Tracking techniques via the direct control met
The DC sources like fuel cells, solar cells, storage units need to
raise its output voltage in order to match load requirements. So often these systems are equipped with Power Electronics
techniques in general and DC-DC booster converters in partic