معرفی و دانلود کتاب انرژی‌های تجدیدپذیر: فرمان پذیر و کنترل مبدل مدولار DC

معرفی کتاب انرژی‌های تجدیدپذیر: فرمان پذیر و کنترل مبدل مدولار DC

کتاب انرژی‌های تجدیدپذیر نوشته‌ی محمد افکار و رقیه گوگ ساز قوچانی به بررسی طراحی و کنترل مبدل‌های DC-DC مدولار در سیستم‌های خورشیدی و پیل سوختی می‌پردازد. نویسندگان با شناسایی چالش‌هایی مانند عدم تعادل ولتاژ، خطاهای MPPT و اثرات پارازیتی، راهکاری نوآورانه بر پایه مبدل بوست سه‌سطحی ارائه کرده‌اند که با مدل‌سازی، شبیه‌سازی و آزمایش عملی ارزیابی شده است.

درباره‌ی کتاب انرژی‌های تجدیدپذیر

کتاب انرژی‌های تجدیدپذیر با زیرعنوان «فرمان‌پذیری و کنترل مبدل مدولار DC» نوشته‌ی محمد افکار و رقیه گوگ‌سازقوچانی بررسی یکی از اجزای کلیدی سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر یعنی مبدل‌های DC-DC مدولار می‌پردازد؛ که نقش مهمی در تبدیل و کنترل برق تولیدی از منابعی مثل پنل‌های خورشیدی و پیل‌های سوختی دارند.

در این کتاب، محمد افکار و رقیه گوگ‌سازقوچانی ابتدا مشکلات رایج این سیستم‌ها را مطرح می‌کنند که شامل مواردی مانند عدم تعادل ولتاژ بین ماژول‌های مختلف است که می‌تواند عمر تجهیزات را کم کند یا باعث خطا شود. سپس به خطاهای الگوریتم MPPT در پنل‌های خورشیدی به‌خاطر عواملی مثل سایه و گردوغبار اشاره می‌کند. پس از آن مشکل اثر گلوله برفی در پیل‌های سوختی که باعث از کار افتادن سلول‌ها می‌شود مورد بررسی قرار می‌گیرد. به‌علاوه مشکلاتی مانند تأثیر تغییر بار و ولتاژ ورودی روی عملکرد کنترل‌کننده‌ها، اثر مقاومت‌های پارازیتی که باعث افت ولتاژ و محدود شدن عملکرد می‌شوند و رفتار سیستم در حالت خطا مثل خرابی خازن‌ها هم به‌عنوان مشکلات مورد بررسی قرار می‌گیرد.

سپس محمد افکار و رقیه گوگ‌ ساز قوچانی طراحی و استفاده از یک ساختار مدولار بر پایه مبدل بوست سه‌سطحی را به‌عنوان راه‌حل معرفی می‌کنند. آن‌ها معتقد هستند که این نوع مبدل می‌تواند ولتاژ ماژول‌ها را متعادل نگه دارد، عملکرد سیستم را در شرایط مختلف پایدار کند و حتی در مواقع بروز خطا، کنترل مناسبی ایجاد کند. این راهکار با استفاده از مدل‌سازی تئوریک، شبیه‌سازی‌های دقیق و آزمایش‌های عملی مورد ارزیابی قرار گرفته است.

کتاب انرژی‌های تجدیدپذیر: فرمان‌پذیری و کنترل مبدل مدولار DC که انتشارات دانش نگار آن را منتشر کرده، علاوه بر پرداختن به مباحث فنی و تخصصی، نگاهی جامع به چالش‌های واقعی در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر دارد و برای دانشجویان، پژوهشگران و مهندسان فعال در زمینه الکترونیک قدرت و سیستم‌های خورشیدی و پیل سوختی می‌تواند منبعی ارزشمند باشد.

کتاب انرژی‌های تجدیدپذیر برای شما مناسب است اگر

• در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر مثل سیستم‌های خورشیدی یا پیل سوختی فعالیت دارید.
• می‌خواهید با مبدل‌های DC-DC مدولار و کاربردهای آن‌ها آشنا شوید.
• به دنبال روش‌های نوآورانه برای متعادل‌سازی ولتاژ بین ماژول‌های مختلف هستید.
• به بررسی و حل مشکلات رایج سیستم‌های انرژی نو مثل خطاهای MPPT یا اثر گلوله‌برفی علاقه‌مندید.
• می‌خواهید طراحی و کنترل مبدل بوست سه‌سطحی مدولار را یاد بگیرید.
• به مدل‌سازی، شبیه‌سازی و آزمایش عملی در حوزه الکترونیک قدرت علاقه دارید.
• دانشجو، پژوهشگر یا مهندس برق هستید و به دنبال یک منبع کاربردی و تخصصی می‌گردید.

در بخشی از کتاب انرژی‌های تجدیدپذیر: فرمان پذیر و کنترل مبدل مدولار DC می‌خوانیم

در طراحی و بررسی عملکرد کنترل‌کننده‌ها در حالت کلی اهدافی در نظر گرفته می‌شود. ردیابی، رگولاسیون و ویژگی مقاوم‌بودن از جمله این موارد به‌شمار می‌رود [1] و [6].

در [1] کنترل‌کننده‌ای بر اساس مد لغزشی غیرمستقیم برای مبدل به‌کار گرفته شد. این استراتژی کنترل به‌راحتی می‌تواند خطای حالت ماندگار صفر را تضمین کند و همچنین به اغتشاش‌ها غیرحساس است. از دیگر مزیت‌های این استراتژی کنترل این است که پروسه طراحی این کنترل به مدل سیگنال بزرگ مبدل بستگی دارد. در نتیجه، پایداری سیستم فقط به تغییرات حول و حوش نقطه کار محدود نمی‌شود و سیستم ویژگی مقاوم بودن را داراست. ردیابی و مقاوم‌بودن برای سیستم دو مدوله در [1] و [7] مورد بررسی قرار گرفت. هدف این فصل، بررسی رفتار سیستم در برابر تغییرات مقاومت بار و همچنین تغییرات ولتاژ ورودی است. پس از یک یادآوری کوتاه از نحوه کار کنترل‌کننده، نتایج به‌دست آمده از شبیه‌سازی برای هر دو سناریو داده خواهد شد.

فهرست مطالب کتاب

پیش‌گفتار
فصل 1: فرمان‌پذیری مبدل
1-1 مقدمه
2-1 تعیین ناحیه فرمان‌پذیری مبدل دو مدوله
3-1 تعیین ناحیه فرمان‌پذیری مبدل چند مدوله
4-1 اعتبارسنجی آزمایشگاهی
5-1 نتیجه‌گیری
فصل 2: اثر تغییرات بار و ولتاژ ورودی در رفتار کنترل‌کننده
1-2 مقدمه
2-2 کنترل‌کننده
1-2-2 روابط کنترلی
2-2-2 بلوک دیاگرام کنترل
3-2 نتایج شبیه‌سازی
1-3-2 تغییرات مقاومت بار
2-3-2 تغییرات ولتاژ ورودی
4-2 نتیجه‌گیری
فصل 3: افزودن کنترل کننده ولتاژ خروجی
1-3 مقدمه
2-3 کنترل‌کننده
3-3 نتایج شبیه‌سازی
1-3-3 رگولاسیون
2-3-3 ردیابی
4-3 نتیجه‌گیری
فصل 4: اثر پارازیتی مقاومت سری سلف در طراحی
1-4 مقدمه
2-4 محاسبه‌های تئوری VA
1-2-4 روابط حاکم بر سیستم
2-2-4 فرض‌ها
3-2-4 رابطه بین چرخه‌های وظیفه در حالت ماندگار
4-2-4 نحوه محاسبه بهره ولتاژ
5-2-4 نقاط اکسترمم بهره ولتاژ
3-4 شکل موج‌ها
4-4 نتیجه‌گیری
فصل 5: عملکرد در حالت خطا
1-5 مقدمه
2-5 سیستم در حالت خطا
3-5 نتایج
1-3-5 سناریوی اول
2-3-5 سناریوی دوم
4-5 نتیجه‌گیری
مراجع