Chuyển đổi điện tử công suất nói chung và bộ chuyển đổi DC-DC nói riêng có tầm quan trọng lớn trong việc hiện thực làm giảm sự phụ thuộc vào nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt,ô nhiễm môi trường. Hiệu quả của pin nhiên liệu (Fuel Cell) các quy trình dựa trên tài liệu giáo dục kỹ thuật [18] và nghiên cứu sử dung Matlab. Hệ thống sản xuất năng lượng. việc kiểm soát các điểm hoạt động của pin nhiên liệu PEM đòi hỏi sử dụng thích hợp của bộ chuyển đội điện tử công suất tĩnh, khả năng cung cấp hội chợ chính xác các phương pháp kiểm soát. Do đó, mục tiêu chính của việc áp dụng chuyển đổi với các tế bào nhiên liệu là đạt được hiệu quả tối đa sử dụng các chiến lược kiểm soát dễ dàng và chính xác, có tính yêu cầu như chi phí, hiệu quả hoạt động và ổn định năng lượng[15].
Có hai cấu trúc liên kết có thể chuyển đổi chính có thể được sử dụng để đáp ứng các mục tiêu: một chuyển đổi DC-DC cùng với một DC-AC và DC-AC trực tiếp FC vào lưới điện. Một ứng dụng cụ thể phải dược xem xét để có lựa chọn tốt nhất. Thông thường các công cụ chuyển đổi DC-DC được đặt giữa các tế bào nhiên liệu biến tần, thực hiện hai trức năng: 1)hoạt đông như sự cô lập DC cho các biến
76
tần; và 2) sản xuất đủ điện áp đầu vào biến tần sao cho mức đội cần thiết của điện áp AC có thể được sản xuất. Biến tần có thể được một pha hoặc bap ha tùy thuộc và kết nối tiện. Một số cấu trúc điển hình của hệ thống pin nhiên liệu nối lưới điện được trình bày trong hình dưới đây:
Hình 3.5: Một cầu hình điển hình pin nhiêu liệu(FC)với bộ chuyển đổi DC- AC trực tiếp nối vào lưới điện[15]
Hình 3.6: Một cấu hình FC điển hình với một DC-DC và một bộ chuyển đổi DC-AC[15]
Hình 3.7: Một cấu hình FC điển hình với một DC-AC và một bộ chuyển đổi AC-AC[15]
Các yêu cầu và lựa chọn các cấu trúc liên kết chuyển đổi.
Các yêu cầu chính xem xét để lựa chọn các cấu trúc liên kết chuyển đổi như sau: - Kiểm soát điện áp đầu ra theo một tài liệu tham khảo nhất định.
- Cung cấp hiện tại với chút gợn và méo hài hòa. - Hiệu quả cao trong phạm vi hoạt động toàn bộ. - hoạt động thích hợp trong mọi điều kiện.
77 - Kết hợp lọc và khả năng lưu trữ. - Chi phí thấp.
Bộ biến đổi DC-DC được định nghĩa là bộ điều khiển dòng điện và điện áp một chiều khi nguồn cấp là điện một chiều.
Khi làm việc ở chế độ điều áp một chiều, một linh kiện điện tử công suất đang ở trạng thái dẫn sẽ tiếp tục dẫn vì điện áp nguồn không qua vị trí điểm không. Để khóa linh kiện ta phải “cưỡng bức” chuyển mạch bằng cách đặt lên linh kiện một điện áp ngược. Đặc tính chuyển mạch có thể phân làm hai loại: nguồn áp hoặc nguồn dòng[9].
Ứng dụng các bộ biến đổi điện tử công suất như: Bộ biến đổi 2 trạng thái DC/DC dùng để điều chỉnh và cung cấp cho các tải thay đổi là nguồn pin mặt trời và pin nhiên liệu. Bộ chỉnh lưu (AC/DC) phía máy phát điện dùng điều chỉnh hòa đồng bộ cho máy phát điện cũng như tách máy phát điện ra khỏi lưới khi cần thiết. Bộ nghịch lưu (DC/AC) phía lưới nhằm đồng bộ với lưới và giữ ổn định điện áp mạch một chiều trung gian. Trong hệ thống điều khiển năng lượng tái tạo các bộ biến đổi điện tử công suất giữ vai trò rất quan trọng, việc ứng dụng các bộ biến đổi điện tử công suất này trong điều khiển nối lưới các nguồn phân tán, nhằm hướng đến phát triển lưới điện thông minh và điều khiển linh hoạt các dạng nguồn năng lượng[15].