BIDIRECTIONAL DC/DC CONVERTER BUILT WITH THE USE OF SIC ELEMENTS


Abstract

The article presents development process of the high frequency DC/DC converter built on the basis of silicon carbide elements. The device has been designed for energy storage applications, as a part of a DC microgrid with renewable energy sources. The structure and basics of the proposed control algorithm of the converter have been presented. The work contains the results of experimental tests of the converter operating with 500 kHz switching frequency in application with a supercapacitor.


Keywords

DC/DC converters; energy storage; SiC semiconductors; microgrids

Abramik S. i inni: Wielowrotnik Energetyczny dla Wieloźródłowego Systemu OZE. Opracowanie nr OG/913/RE-162/2015: Energetyka Rozproszona – Generacja, Przetwarzanie i Magazynowanie Energii, Gdańsk, 2015, 48–70.

Adamowicz M., Strankowski P., Pietryka J., Szewczyk J., Guziński J.: SiC-Based Phase-Shift Dual Half Bridge DC-DC Converter as a Key Component of Multilevel Cascaded MV Converters. Przegląd Elektrotechniczny 9/2014, 203–210.

Calderon-Lopez G., Forsyth A. J.: High Power Density DC-DC Converter with SiC MOSFETs for Electric Vehicles. 7th IET International Conference on Power Electronics, Machines and Drives (PEMD 2014), 1-6, Manchester, 2014.

Giziewski S.: Trójfazowy falownik napięcia z tranzystorami SiC JFET. Przegląd Elektrotechniczny 4b/2012, 76–79.

Huawu L., Hongfei W., Yangjun L., Yan X., Kai S.: A High Efficiency Inverter Based on SiC MOSFET Without Externally Anti-paralleled Diodes. IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition – APEC, 2014.

Łowiec E. i inni: Wysokoczęstotliwościowa Przetwornica DC/DC z Wykorzystaniem Elementów SiC. Opracowanie nr OG/902/RE-162/2014: Energetyka Rozproszona – Generacja, Przetwarzanie i Magazynowanie Energii, Gdańsk, 2014, 54–71.

Nowak M., Barlik R., Rąbkowski J.: Poradnik Inżyniera Energoelektronika Tom 2. WNT, Warszawa, 2014.

Perz J. i inni: Przetwornica Wielkiej Częstotliwości. Opracowanie nr OG/892/RE-162/2013: Energetyka Rozproszona – Generacja, Przetwarzanie i Magazynowanie Energii, Gdańsk, 2013, 27–42

Rothmund D., Ortiz G., Guillod Th., Kolar J. W.: 10kV SiC-Based Isolated DC-DC Converter for Medium Voltage-Connected Solid-State Transformers. IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition – APEC, 2015.

Undeland T. M., Mohan N., Robbins W. P.: Power Electronics – Converters, Applications, and Design. John Wiley and Sons, Inc., New York, 2003.

Zdanowski M., Rąbkowski J., Barlik R.: Trójfazowy, Dwupoziomowy Falownik Napięcia z Tranzystorami Z-FET z Węglika Krzemu (SiC). Przegląd Elektrotechniczny, 11/2014, 104–107.

Zhang H., Tolbert L. M., Han J. H., Chinthavali M., S., Barlow F.: 18 kW Three Phase Inverter System Using Hermetically Sealed SiC Phase-Leg Power Modules. IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition – APEC, 2010.


Published : 2016-08-08


Matelski, W., Wolski, L., & Abramik, S. (2016). BIDIRECTIONAL DC/DC CONVERTER BUILT WITH THE USE OF SIC ELEMENTS. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 6(3), 64-69. https://doi.org/10.5604/20830157.1212271

Wojciech Matelski  wojciech.matelski@iel.gda.pl
Instytut Elektrotechniki, Oddział w Gdańsku  Poland
Leszek Wolski 
Instytut Elektrotechniki, Oddział w Gdańsku  Poland
Stanisław Abramik 
Instytut Elektrotechniki, Oddział w Gdańsku  Poland