การพัฒนาดีซีออปติไมเซอร์ด้วยวงจรฟลายแบคสองสวิตช์โดยใช้หลักการแปลงผันกำลังบางส่วน
คำสำคัญ:
ดีซีออปติไมเซอร์, วงจรฟลายแบคชนิดสองสวิตช์ , การแปลงผันกำลังบางส่วน, เซลล์แสงอาทิตย์บทคัดย่อ
บทความนี้นำเสนอการพัฒนาดีซีออปติไมเซอร์ (DC Optimizer) ที่ใช้ติดตั้งกับโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เพื่อแก้ปัญหาการลดลงของกำลังไฟฟ้าอันเนื่องมาจากความไม่เท่าเทียมกันในสภาวะการทำงานของโมดูลที่ต่ออนุกรมกันในสตริง การประยุกต์ใช้โครงสร้างวงจรฟลายแบคชนิดสองสวิตช์ (Two-Switch Flyback) ร่วมกับเทคนิคการแปลงผันกำลังบางส่วน (Partial Power Conversion) ที่จัดการเฉพาะส่วนต่างของกำลังไฟฟ้าแทนที่จะเป็นกำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้ทั้งหมด ส่งผลให้ได้ออปติไมเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงและลดขนาดของวงจรภาคกำลังลงได้ แนวทางในการออกแบบที่เหมาะสมสำหรับวงจรภาคกำลัง แบบจำลองของระบบ และการออกแบบระบบควบคุมถูกนำเสนอ ต้นแบบออปติไมเซอร์ถูกทดสอบในสภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน พบว่าที่อัตราส่วนแรงดันอินพุตต่อแรงดันเอาต์พุตระหว่าง 0.55 ถึง 0.75 กำลังไฟฟ้าที่ไหลผ่านวงจรฟลายแบคมีค่าเพียง 30-50 เปอร์เซ็นต์ของกำลังไฟฟ้าที่โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ผลิตได้ และส่วนที่เหลือถูกป้อนตรงไปยังด้านเอาต์พุต ส่งผลให้ประสิทธิภาพรวมของระบบสูงขึ้น 12-15 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับประสิทธิภาพของวงจร ฟลายแบค และยังคงความสามารถในติดตามจุดกำลังสูงสุดของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ได้อย่างถูกต้อง
เอกสารอ้างอิง
Femia N, Lisi G, Petrone G, Spagnuolo G, Vitelli M. Distributed maximum power point tracking of photovoltaic arrays: Novel approach and system analysis. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2008; 55(7): 2610–21.
Uno M, Kukita A. Single-Switch Voltage Equalizer Using Multistacked Buck–Boost Converters for Partially Shaded Photovoltaic Modules. IEEE Transactions on Power Electronics. 2015;30(6):3091–105.
Boyar A, Kabalci E. Two-Stage Flyback Micro Inverter for Solar Power Conversion. In: 2020 2nd Global Power, Energy and Communication Conference (GPECOM); 2020 Oct 20–23; Izmir, Turkey. IEEE; 2020. p. 6–11.
Kabalci E, Boyar A. An Interleaved Flyback Micro Inverter with H5 Topology for Photovoltaic Applications. In: 2020 2nd Global Power, Energy and Communication Conference (GPECOM); 2020 Oct 20–23; Izmir, Turkey. IEEE; 2020. p. 12–7.
Godoi RR, Felipe TA, Melo FC, Freitas LCG. Comparison of String Inverter and Microinverters: A Case Study Concerning Energy Yield and Accuracy of MPPT Algorithms. In: 2023 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC); 2023 Mar 19–23; Orlando, FL, USA. IEEE; 2023. p. 3075–82.
Yang S, Bryant A, Mawby P, Xiang D, Ran L, Tavner P. An industry-based survey of reliability in power electronic converters. In: 2009 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition; 2009 Sep 20–24; San Jose, CA, USA. IEEE; 2009. p. 3151–7.
Petrone G, Spagnuolo G, Teodorescu R, Veerachary M, Vitelli M. Reliability issues in photovoltaic power processing systems. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2008; 55(7):2569–80.
Nakane T, Shinohara T, Uno M. Single-switch voltage equalizer based on forward-flyback resonant voltage multiplier for partially-shaded series-connected photovoltaic modules. In: TENCON 2017 - 2017 IEEE Region 10 Conference; 2017 Nov 5–8; Penang, Malaysia. IEEE; 2017. p. 1115–20.
Uno M, Kukita A. Single-Switch Voltage Equalizer Using Multistacked Buck–Boost Converters for Partially Shaded Photovoltaic Modules. IEEE Transactions on Power Electronics. 2015;30(6):3091–105.
Walker GR, Sernia PC. Cascaded DC-DC converter connection of photovoltaic modules. IEEE Transactions on Power Electronics. 2004;19(4):1130–9.
Femia N, Lisi G, Petrone G, Spagnuolo G, Vitelli M. Distributed maximum power point tracking of photovoltaic arrays: Novel approach and system analysis. IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2008;55(7): 2610–21.
Elkamouny K, Lakssir B, Hamedoun M, Benyoussef A, Mahmoudi H. Simulation, design and test of an efficient power optimizer using DC-DC interleaved isolated boost PV-micro inverter application. In: 2017 14th International Multi-Conference on Systems, Signals & Devices (SSD); 2017 Mar 28–31; Marrakech, Morocco. IEEE; 2017. p. 518–25.
Zhao J, Yeates K, Han Y. Analysis of high efficiency DC/DC converter processing partial input/output power. In: 2013 IEEE 14th Workshop on Control and Modeling for Power Electronics (COMPEL); 2013 Jun 23–26; Salt Lake City, UT, USA. IEEE; 2013. p. 1–8.
Zapata J, Kouro S, Carrasco G, Meynard T. Step-Down Partial Power DC-DC Converters for Two-Stage Photovoltaic String Inverters. Electronics. 2019;8(3):87.
Femia N, Petrone G, Spagnuolo G, Vitelli M. Power Electronics and Control Techniques for Maximum Energy Harvesting in Photovoltaic Systems. IEEE Industrial Electronics Magazine. 2013;7(3):66–7.
Erickson R. Fundamentals of Power Electronics. 2nd ed. New York: Springer; 2001.
Mohan N. Power Electronics: A First Course. 1st ed. Hoboken: Wiley; 2012.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
เวอร์ชัน
- 06/30/2026 (2)
- 06/30/2026 (1)
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2026 วารสารวิจัย มทร. กรุงเทพ
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
กองบรรณาธิการวารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ มีความยินดีที่จะรับบทความจากอาจารย์ นักวิจัย นักวิชาการทั้งภายในและภายนอกมหาวิทยาลัย ในสาขาวิชาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้แก่ สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และสาขาอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง รวมถึงสาขาต่างๆ ที่มีการบูรณาการข้ามศาสตร์ที่เกี่ยวข้องวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ที่เขียนเป็นภาษาไทยหรือภาษาอังกฤษ ซึ่งผลงานวิชาการที่ส่งมาขอตีพิมพ์ต้องไม่เคยเผยแพร่ในสิ่งพิมพ์อื่นใดมาก่อน และต้องไม่อยู่ในระหว่างการพิจารณาของวารสารอื่น
การละเมิดลิขสิทธิ์ถือเป็นความรับผิดชอบของผู้ส่งบทความโดยตรง บทความที่ได้รับการตีพิมพ์ต้องผ่านการพิจารณากลั่นกรองคุณภาพจากผู้ทรงคุณวุฒิและได้รับความเห็นชอบจากกองบรรณาธิการ
ข้อความที่ปรากฏอยู่ในแต่ละบทความที่ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการเล่มนี้ เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่าน ไม่เกี่ยวข้องกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพแต่อย่างใด ความรับผิดชอบด้านเนื้อหาและการตรวจร่างบทความแต่ละบทความเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใดๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะต้องรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์มิให้นำเนื้อหา หรือข้อคิดเห็นใดๆ ของบทความในวารสารวิชาการ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลกรุงเทพ ไปเผยแพร่ก่อนได้รับอนุญาตจากกองบรรณาธิการ อย่างเป็นลายลักษณ์อักษร ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสาร
