I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   8 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 1 7 ,   p p .   8 1 ~ 92   I SS N:  2 0 8 8 - 8 6 9 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v8 i 1 . p p 8 1 - 92          81       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JP E DS   A Mo dified  Dua Inpu D C - D C Co nv erte for  H y bri d Energ y   Applica tion       Siv a pra s a d At hi kk a l 1 ,   K u ma ra v el  Su nd a r a m o o rt hy 2 As ho k   Sa n k a r 3   1 - 3 De p a rt m e n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Na ti o n a I n stit u te o f   T e c h n o l o g y   Ca li c u t,   Ca li c u t,   Ke ra la,  In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   25 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Dec   0 1 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   Dec   11 ,   2 0 1 6       P o w e e le c tro n ic  in terf a c e   h a r e a c h e d   a   n e w   l e v e l   in   th e   a re a   o f   h y b rid   e n e rg y   in teg r a ti o n   n o w a d a y s.  T h e   e x ist e n c e   f o th e   c o n c e p o f   h y b rid   e n e rg y   in teg ra ti o n   is   tru ly   q u e stio n a b le  w it h o u a   p ro p e p o w e e lec tro n ic  in terf a c e .   In   th is  p a p e r,   a   m o d if ied   d u a i n p u DC - DC  c o n v e rter  w h ich   is  c a p a b le  o in c o rp o ra ti n g   tw o   d isti n c V - I   c h a r a c teristic  so u rc e su c h   a so lar - P V ,   b a tt e ry ,   f u e c e ll ,   e tc.,   is  p ro p o se d .   T h e   c o n v e rter  h a th e   a b il i ty   to   o p e ra te  in   b o t h   u n id irec ti o n a a n d   b i d irec ti o n a m o d e   w it h   b u c k ,   b u c k - b o o st  a n d   b o o st   o p e ra ti o n .   T h e   so f tw a re   si m u la ti o n   o f   th e   p ro p o se d   c o n v e rter  h a b e e n   c o n d u c ted   in   M A T LAB/S im u li n k   p latf o r m   in   a   d e tailed   m a n n e a n d   a n   e x p e ri m e n tal  p ro to ty p e   o f   th e   p ro p se d   c o n v e rter h a s b e e n   b u il t o   v a li d a te t h e   sim u latio n   re su lt s.   K ey w o r d :   Dis ti n ct  e n er g y   s o u r ce s   H y b r id   e n er g y   s y te m   Mo d if eid   d u al  i n p u t D C - DC   c o n v er ter   Mu lti  i n p u t D C - D C   c o n v er ter   P o w er   e lectr o n ic  i n ter f ac e   Co p y rig h ©   201 7   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Siv ap r asad   A t h ik k al ,   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Natio n al  I n s tit u te  o f   T ec h n o lo g y   C alic u t ,   C alic u t,  Ker ala,   I n d ia - 673601 .   E m ail: s iv a n u d a y @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   T h elec tr icit y   d e m a n d   is   d r as ticall y   i n cr ea s i n g   as  r es u lt  o f   m ass iv i n cr ea s i n   t h p o p u latio n   an d   in d u s tr ial  g r o w th .   C o n v e n tio n al  e n er g y   g en er atio n   b ased   o n   f o s s il  f u els   an d   o t h er   s o u r ce s   ar ex ce s s i v el y   u s ed   to   s atis f y   th i n cr ea s i n g   p o w er   d e m a n d .   B u in   t h cu r r en s ce n ar io   o f   elec tr ic  p o w er   g e n er atio n ,   t h e   r ap id   d ep letio n   o f   f o s s il  f u el  an d   t h cr itical   en v ir o n m e n ta is s u e s   d u to   t h u s ag e   o f   t h ese   co n v en t io n al   en er g y   s o u r ce s   m ad t h r ese ar ch er s   to   t h i n k   ab o u t h al t er n ativ e s .   He n ce   t h p r ac tice   o f   u s i n g   t h n o n - co n ev n tio n al   en er g y   s o u r ce s   s u ch   as  s o lar - P V,   w i n d   a n d   s to r ag es l ik e   th e   b atter y ,   f u el  ce ll   an d   u ltra - ca p ac ito r   ar s tar ted   s in ce   t h e y   ar cle an   an d   n o n - p o llu ti n g   in   n at u r e.   B u th s tan d - alo n u s ee s   o f   t h ese  e n er g y   s o u r ce s   p ar ticu lar l y   s o lar - P a n d   w i n d   is   n o p r ef er ab le  d u to   t h e ir   h i g h l y   i n ter m i tten n at u r e.   Hen ce   t h e   id ea   o f   H y b r id   E n er g y   S y s te m   ( HE S)  is   d ev elo p ed   to   o v er co m t h es is s u es.    T h HE is   a n   ad v a n ce d   te ch n o lo g y   w h ic h   i s   p r o f icie n t   in   m ee ti n g   th e   w id el y   ch a n g in g   r u r al  elec tr icit y   r eq u ir e m e n t s   b y   t h e   p r o p er   in co r p o r atio n   o f   n o n - c o n v e n tio n al   e n er g y   s o u r ce s   w i th   s a m e   o r   d is ti n ct   v o ltag e - c u r r en ( V - I )   ch ar ac te r is tics   [ 1 ] .   T h p o w er f u r ea li za tio n   o f   t h co n ce p o f   h y b r i d   en er g y   in teg r atio n   is   i n co m p lete   w it h o u t   s u itab le  p o w er   elec tr o n ic  i n ter f ac [ 2 ] .   T o   ac co m m o d ate  m u l tip le  n u m b er   o f   e n er g y   s o u r ce s ,   p ar allel  co n n ec ted   s i n g le  i n p u D C - DC   co n v er ter s   ar w id el y   u s ed   in   th co n v en tio n a s ch e m e.   B u t   h ig h   co s t,  lar g s y s te m   co m p l ex it y   a n d   lo w er   ef f icie n c y   ar e   th m aj o r   d em er its   o f   t h is   m e th o d .   T o   ca n ce o u th ese  d r a w b ac k s ,   th n o tio n   o f   m u l tip le  in p u D C - D C   co n v er ter   ( MD C s )   is   d ev elo p ed .   C o m p ar ati v el y   lo w er   co m p o n e n co u n t,  h i g h er   ef f i ci en c y ,   s i m p le  an d   co m p ac s tr u ct u r ar th p o ten tial  ad v an ta g e s   o f   MD C s .   Dif f er en t   MD C s   ar alr ea d y   r ep o r ted   in   th e   liter at u r [ 3 ] - [ 7 ] .   Mo s o f   th e   MD C   to p o lo g ies   ar i n te g r atin g   v ar io u s   i n p u t   en er g y   s o u r ce s   p ar allell y   [ 3 ] - [ 5 ] .   T h ese  to p o lo g ies  h av e   ce r tain   li m itat io n s   lik e   t h i n p u t   v o ltag s h o u ld   b as y m m etr ic   an d   o n l y   o n en er g y   s o u r ce   c an   d eliv er   e n er g y   to   th lo ad   to   av o id   th p o w er   co u p lin g   ef f ec t.  T o   p r o v id th p o w er   co n c u r r en tl y ,   th i n p u en er g y   s o u r ce s   s h o u ld   b co n n ec ted   in   s er ies   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 1 7     81     92   82   [6 ] - [ 7 ] .   I n   ce r tain   p ar allel  co n n ec ted   to p o lo g ies,  t h p r o b le m   o f   p o w er   co u p li n g   e f f ec ca n   b a v o id ed   b y   in co r p o r atin g   tr a n s f o r m er   with   m u ltip le  p r i m ar y   w in d i n g s   [ 8 ] .   B u t,  t h p r esen ce   o f   m u lti - w i n d in g   tr an s f o r m er   w it h   lar g er   co r s ize  m a k es  th s y s te m   m o r b u lk y   an d   co m p l icate d ,   ev e n   th o u g h   it  p r o v id es  elec tr ical  is o latio n .   A   s y s te m atic  an d   g e n er alize d   ap p r o ac h   f o r   th d ev elo p m en o f   MD C s   ar d is c u s s ed   in   [9 ] - [ 1 1 ] .   A n   M DC   w it h   b u ck - b o o s o p er atio n   is   d escr ib ed   in   [ 1 2 ] .   B u th p o lar it y   o f   th co n v er ter   is   n eg at iv e v e n   th o u g h   t h co n v er ter   h as  le s s   n u m b er   o f   co m p o n e n t s .   A d d itio n al  ar r an g e m e n ts   lik t h e   tr an s f o r m er   ar r eq u ir ed   to   c o n v er t h p o lar it y   o f   t h o u t p u v o lta g to   p o s iti v t h at  m a y   ca u s d r asti c   r ed u ctio n   i n   s y s te m   ef f icie n c y .   T h co n ce p t o f   d u al  in p u t D C - DC   co n v er ter   w h ic h   i s   ca p ab le  f o r   b id ir ec tio n al   in ter f ac in g   o f   in p u e n er g y   s o u r ce s   i s   d is c u s s ed   i n   [ 1 3 ] .   B u t h p o w er   lo s s es   d u to   th r e v er s r ec o v er y   cu r r en ts   o f   o u tp u d io d es  lea d s   to   lo w er   s y s te m   e f f icie n c y ,   w h ich   i s   m aj o r   d r aw b ac k   o f   t h co n v er ter .   Sev er al  MD C   to p o lo g ies  f o r   th ap p licatio n s   li k r en e w ab le  en er g y   i n te g r atio n ,   elec tr ic   v eh icle,   etc. ,   ar e   r ep o r ted   in   [ 1 4 ] - [ 1 7 ] .   T h id e o f   h i g h   s tep - u p   D C - DC   c o n v er ter s   f o r   s o lar   P ap p licatio n   is   p r ese n ted   i n   [ 1 8 ] - [ 1 9 ] .   T h e   c o n v e r t e r   h as   l o w e r   v o l t ag e   s t r ess   o n   s w i tc h e s ,   b u t f o r   n - i n p u m o d e ,   i t r e q u i r e s   n   s w it ch es   an d   n   i n d u c t o r s   w h ic h   m ak e   th s y s t em   c o m p l i ca t e d   an d   ex p en s iv e .   A   m u lt i - in p u t   v o lt a g e   s u m m a ti o n   c o n v e r t e r   is   p r o p o s e d   i n   [ 2 0 ] .   T h e   c o n v e r t er   o p e r a t i o n   i s   b a s e d   o n   th e   s w it c h e d   ca p a c i t o r   c el ls   p r e s en t   i n   t h e   in p u t   s i d e .   B u f o r   n - in p u t   m o d e ,   th e   n u m b e r   o f   c a p a c it o r s   an d   s w it ch es   w il b e   n   w h ich   in c r e as es  t h e   o v e r a ll   s y s t em   c o m p l ex ity .   T h e   c o n ce p t   o f   m u l ti - p h a s e   s t e p   u p   DC - DC   c o n v e r t e r   t o p o l o g y   w ith   v o lt ag e   d o u b l e r   r e c tif i e r   a r d i s cu s s e d   in   [ 2 1 ] .   T h e   i d e a   o f   m u l ti   l ev e l   DC - DC   b o o s t   c o n v e r t e r   f o r   h ig h   v o lt ag e   g ain   a p p li c a t i o n   is   p r e s en t e d   i n   [ 2 2 ] .   A   t r an s f o r m e r l es s   s w it c h e d   c a p a c it o r   b a s e d   b u c k - b o o s t   c o n v e r t e r   m o d el   is   p r o p o s e d   i n   [ 2 3 ] .   H ig h e r   v o l t ag e   g ain   a n d   g o o d   ef f i ci ce n cy   p r o f i l e   a r e   th e   p o t en ti a l   m e r it s   o f   th e   p r o p o s e d   c o n v e r t e r   c o m p a r e d   t o   th c o n v en t i o n a l   b u ck - b o o s t   c o n v er t e r .   S o ,   m an y   o f   t h e   c o n v e r te r s   r e p o r t e d   i n   th e   li t e r a tu r e   h av c e r t a in   d r aw b a ck s   s u c h   as   in c a p a b l e   o f   s im u l ta n e o u s   p o w e r   s u p p ly   f r o m   th e   c o n n ec t e d   en e r g y   s o u r ce s ,   c o m p l ex   s t r u c tu r e ,   l ac k   o f   b i d i r e c t i o n a l   p o w e r   f l o w   c a p a ci ty   et c .   H en c e   in   th i s   p a p e r ,   an   at t em p h a s   b e en   m a d t o   p r o p o s a   M o d i f i e d   D u al   I n p u t   D C - DC   ( M D I DC )   c o n v e r t e r   w h i ch   h as  s e r i es   an d   p a r a l le l   p o w e r   s u p p ly   ca p a b i l it i e s   f r o m   th e   c o n n e ct e d   e n e r g y   s o u r ce s ,   b o t h   u n i d i r e c t i o n a an d   b i d i r e ct i o n al   p o w e r   f l o w   c a p a c ity   et c. ,   w i th   h ig h e r   ef f ic i en cy   a n d   lo w e r   ex p en s es .   T h p r o p o s e d   c o n v e r t e r   is   w el l   s u f f i c i en t   t o   h an d l e   tw o   d is tin c t   V -   I   ch a r a c t e r i s t i c   s o u r c es   w h e r t h en e r g y   f r o m   th e   i n p u t   s o u r c es   c an   s u p p ly   t o   th l o a d   e i t h e r   in d iv i d u a l ly   o r   c o n c u r r en t ly .   T h e   c o n v e r t e r   i s   c a p a b l e   o f   o p e r a t in g   i n   a l l   th e   t h r ee   b a s i c   ty p es   o f   o p e r a t i o n   o f   D C - D C   c o n v e r t e r   ( b u ck ,   b u ck - b o o s t   an d   b o o s t   ty p e ) .   T h e   p r i n ci p l e   o f   o p e r a t i o n   an d   d e ta i l e d   a n aly s is   o f   th e   c o n v e r t e r   a r e   i l lu s t r at e d   i n   th e   f o l l o w in g   s e c ti o n s .       2.   M O DIFIE DU AL   I NP UT   DC - DC  CO NVER T E R   T h m o d if ied   d u a i n p u t   DC - DC   co n v er ter   p r o p o s ed   in   t h p ap er   is   d er iv ed   f r o m   t h s tan d ar d   s in g l e   in p u D C - D C   co n v er ter .   Si m i l ar   to   th co n v e n tio n al  c o n v er t er s ,   MD I DC   co n v er ter   also   co n tai n s   a n   i n d u cto r   an d   ca p ac ito r   f o r   th p o w er   f lo w   f r o m   s o u r ce   to   lo ad .   T h s tr u ctu r o f   MD I D C   co n v er ter   is   s h o w n   i n   Fig u r 1 .   T h an al y s i s   o f   th e   p r o p o s ed   c o n v er ter   to p o lo g y   h as  b ee n   ca r r ied   o u b y   co n s id er in g   t w o   in p u t   s o u r ce s   V 1   an d   V 2   r esp ec tiv e l y .   T h MD I DC   co n v er ter   h as  f o u r   m ai n   p o w er   s w itc h es   ( S W1 - S W4 )   an d   t w o   o p tio n a p o w er   s w itc h es   ( S D1   an d   S D2 )   to   m a k t h e   co n v er ter   ca p ab le  o f   o p er atin g   i n   b o th   th e   u n id ir ec tio n al   an d   b id ir ec tio n al  m o d es  o f   o p er atio n .   I f   th e   co n v er ter   n ee d s   to   b o p er ated   o n l y   in   u n id ir ec tio n al  m o d e,   th e   o p tio n al  p o w er   s w itc h es  S D1   an d   S D2   ca n   b r ep lace d   b y   s i m p le  f a s r ec o v er y   d io d es  D 1   an d   D 2 .     Her th e   p o w er   s w itc h es  S W1 - S W3   d eter m i n es  t h p ar allel  an d   s er ies  o p er atio n   o f   th co n v er ter   an d   t h o p er atio n   o f   th e   p o w er   s w i tch e s   S W4 S D1   a n d   S D2   d ec id th e   p o s s ib le   o p er atio n   t y p es   o f   th e   co n v er ter   ( b u ck ,   b u c k - b o o s t,  b o o s t) .   A ll  th p o s s ib le  w o r k i n g   s tates  o f   t h co n v er ter   u n d er   b u ck - b o o s o p er atio n   b ased   o n   th co n tr o o f   p o w er   s w itc h es a v ailab le  in   t h co n v er ter   ar s h o w n   Fi g u r 2   ( a - d )   an d   b r ief il y   ill u s tr ated   in   T ab le  1 .         V 2 S W 1 V 1 L S D 2 C R Vo - + S W 4 Io S W 2 S W 3 S D 1     Fig u r 1 .   B asic stru ct u r o f   M DI DC   co n v er ter   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A   Mo d ified   Du a l I n p u t D C - D C   C o n ve r ter  fo r   Hyb r id   E n erg A p p lica tio n   ( S iva p r a s a d   A th ikka l)   83   V 1 S W 1 L C R Vo - + S W 4 Io    V 2 S W 2 L C R Vo - + S W 4 Io                                    ( a)             ( b )               V 2 S W 3 L C R Vo - + S W 4 Io        L D 2 C R Vo - + Io D 1                         ( c)                                                          ( d )     Fig u r e   2 .   W o r k in g   s ta tes o f   M DI DC   co n v er ter : ( a)   So u r ce   V 1   d eliv er s   p o w er ,   ( b )   s o u r ce   V 2   d eliv er   p o w er ,   ( c)   s o u r ce s   V 1   an d   V 2   to g et h er   d eliv er s   p o w er   ( d )   f r e e w h ee l in g   o f   th o u tp u t c u r r e n t       T ab le  1 .   Dif f er en w o r k in g   s ta tes o f   th M DI DC   i n   b u c k - b o o s t t y p o p er atio n   W o r k i n g   st a t e   S o u r c e su p p l y i n g   C o n d u c t i n g   sw i t c h   V o l t a g e   a c r o ss t h e   i n d u c t o r   S t a t u s o f   i n d u c t o r               S t a t e - 1   V 1   S W 1,   S W4   V 1   C h a r g i n g   S t a t e - 2   V 2   S W 2,   S W4   V 2   C h a r g i n g   S t a t e - 3   V 1 +V 2   S W 3,   S W4   V 1 +V 2   C h a r g i n g   S t a t e - 4   N o n e   D 1 , D 2   -   V 0   D i sch a r g i n g       Sta t 1 :   T h cir cu it  r ep r esen t atio n   o f   s tate  1   is   g iv e n   i n   Fi g u r 2 a.   Her e,   th s w itc h es  S W1   an d   S W4   co n d u cts,   w h er th r e m ain in g   s w i tch e s   ar in   OFF s tate.   So ,   h er th v o ltag s o u r ce   V 1   ch ar g e s   th in d u cto r .     Sta t 2 :   T h eq u i v alen cir cu it  o f   s tate  2   i s   g i v en   in   F i g u r e   2 b .   Her e,   th s w itch e s   S W2   an d   S W4   co n d u c ts ,   w h er th r e m ain in g   s w i tch e s   ar in   OFF s tate.   I n   th is   s ta te  t h v o lta g s o u r ce   V 2   ch ar g es t h in d u cto r .   Sta t 3 :   State  3   o p er atio n   is   i llu s tr ated   in   Fi g u r 2 c.   T h c o n d u cti n g   s w i tch e s   i n   th is   s ta te  ar S W3   a n d   S W4   an d   r e m ai n i n g   s w itc h es  ar i n   OF s tate.   W h e n   t h s w itc h   S W3   i s   co n d u cti n g ,   t h i n p u s o u r ce s   ar ad d ed   to g eth er   (V 1 +V 2 )   an d   ch ar g es t h in d u cto r .   Sta t 4 :   T h e   e q u iv a l en t   c i r cu it  f o r   th e   s t at e   4   o p e r a t i o n   is   g iv e n   in   F ig u r e   2 d .   I n   th i s   s ta t e   o n ly   t h e   d i o d e s   D 1   an d   D 2   a r e   c o n d u c t in g ,   w h i l e   a l l   o th e r   s w it ch e s   a r e   in   O FF   s t a t e .   S o ,   th e   s t o r e d   en e r g y   in   th e   in d u c t o r   i s   d is s i p a t e d   to   t h l o a d   th r o u g h   d i o d e   D 1   an d   D 2 .   I n   th i s   ca s e   of   t h u n i d ir ec tio n al  m o d o f   o p er atio n ,   in s tead   o f   p o w er   s w itc h es  S D1   an d   S D2 ,   d io d es  D 1   an d   D 2   ar co n s id er ed   in   f o r   th b etter   u n d er s ta n d in g   o f   t h e   w o r k i n g   s tates.     2 . 1 .   B uck ,   b uc k - bo o s t   a nd   bo o s t   t y pes   o f   o pera t io o f   t he  M D I DC  co nv er t er   B y   t h p r o p er   c o n tr o o f   th p o w er   s w itc h es  av ai lab le  in   t h co n v er ter ,   it  is   p o s s ib le  to   o p er ate  th e   p r o p o s ed   MD I DC   co n v er ter   i n   all   t h t h r ee   b asic   t y p e s   o f   o p er atio n   o f   t h D C - DC   co n v er ter   s u c h   a s   b u c k ,   b u ck - b o o s an d   b o o s as  s h o w n   i n   Fi g u r 3 ( a - c) .   T o   ex p l ain   th u n id ir ec tio n al  o p er atio n   o f   th co n v er ter ,   co n tr o o f   S W3   is   alo n co n s id er ed .   W h en   th s w i tch   S W3   is   tu r n ed   ON,   b o th   v o ltag s o u r ce s   V 1   an d   V 2   a r e   co n n ec ted   i n   s er ie s .   Si m ilar l y ,   th co n v er ter   ca n   b o p er ated   in   a n o th er   t h r ee   t y p b y   co n t r o llin g   S W1   ( s o u r ce   V 1   alo n e)   an d   th r ee   m o r t y p e   b y   co n tr o lli n g   S W2   ( s o u r ce   V 2   alo n e) .   Si m ilar l y ,   th co n v er t er   ca n   b o p e r ate d   in   t h b id ir ec tio n al  m o d o f   o p er atio n   b y   t h p r o p er   co n tr o o f   th p o w er   s w itc h es,  w h ic h   m ak e s   t h p r o p o s ed   MD I DC   co n v er ter   s u itab le  f o r   th ap p licatio n s   l i k t h elec tr ic  v eh icle,   ae r o s p ac etc.   Ho w ev er ,   i n   t h i s   p ap er ,   m ai n   co n ce n tr atio n   h as   b ee n   g i v e n   to   th a n al y s i s   o f   th MD I D C   co n v er ter   in   t h u n id ir ec tio n al  m o d e   o f   o p er atio n h e n ce   t h d etail ed   an al y s is   o f   t h co n v er ter   i n   t h b id ir ec tio n al  m o d in   b o t h   s i m u latio n   an d   ex p er i m e n tal  p lat f o r m   ca n   b co n s id er ed   as a   f u t u r s co p o f   th p r o p o s ed   w o r k .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 1 7     81     92   84     V 2 S W 1 V 1 L S D 2 C R Vo - + SW 4 Io S W 2 S W 3 S D 1 V 2 S W 1 V 1 L S D 2 C R Vo - + S W 4 Io S W 2 S W 3 S D 1               ( a)       V 2 S W 1 V 1 L S D 2 C R - + S W 4 Io S W 2 S W 3 S D 1 Vo V 2 S W 1 V 1 L S D 2 C R - + S W 4 Io S W 2 S W 3 S D 1 Vo               ( b )       V 2 S W 1 V 1 L S D 2 C R - + S W 4 Io SW 2 S W 3 S D 1 Vo V 2 SW 1 V 1 L SD 2 C R Vo - + SW 4 Io SW 2 SW 3 SD 1               ( c)       Fig u r e   3 .     T h MD I DC   co n v er ter   u n d er   d if f er en m o d es o f   o p er atio n : ( a)   b u ck   o p er atio n ,   ( b )   b u ck - b o o s op er atio n   an d   ( c)   b o o s t o p er ati o n       2 . 2 .   Ana ly s is   o f   t he  M DIDC c o nv er t er   T h an al y s is   o f   th M DI DC   c o n v er ter   f o r   t h b u c k - b o o s t y p o f   o p er atio n   h as  b ee n   ca r r i ed   o u in   C o n ti n u o u s   C o n d u ctio n   Mo d ( C C M)   o f   i n d u c to r   u n d er   s tead y   s tate  co n d itio n .   T h v a r iatio n   o f   i n d u cto r   v o ltag a n d   cu r r en d u to   th e   ch an g o f   w o r k in g   s tate s   in   s in g le  s w itc h i n g   c y cle  ar illu s tr ated   in   Fig u r 4 .   T h n ec es s ar y   a n al y tical   eq u atio n s   th a ar s u f f icie n to   e x p lain   d if f er e n o p er atin g   s tat es  o f   t h co n v er ter   u n d er   th b u c k - b o o s m o d o f   o p er atio n   ar g iv en   b elo w .   I n   th i s   p ap er   d if f er en p u ls g en er atio n   s ch e m e   h as  b ee n   s elec ted ,   w h er t h in itial  s w itc h i n g   p u ls i s   p r o v id ed   to   th p o w er   s w itch   S W3   w h ic h   en s u r es  th e   co n tr ib u tio n   o f   b o th   in p u s o u r ce s   to g et h er .   T h en   th s w it ch in g   p u l s is   ap p lied   to   th e   p o w er   s w itc h   S W2   w h ic h   co n f ir m s   t h p o w er   d e liv e r y   f r o m   s o u r ce   V 2   alo n e.   T h p o w er   d eli v er y   f r o m   s o u r ce   V 1   alo n ca n   b e   en s u r ed   b y   g i v i n g   p r o p er   s w it ch in g   p u ls to   t h p o w er   s w i t ch   S W1 .   Ho w e v er ,   in   t h i s   p ap er ,   th o p er atio n   o f   th p o w er   s w itc h   S W2   an d   S W3   ar co n s id er ed   u n d er   b u ck - b o o s o p er atio n ,   w h ic h   also   en s u r es  th co n tr ib u tio n   f r o m   all   th e   co n n ec ted   en er g y   s o u r ce s .   D u r i n g ,   t h o p er atio n   o f   s w itc h   S W3 ,   t h v o ltag ac r o s s   th in d u cto r   i s   V 1 +V 2 Hen ce ,   th in d u cto r   cu r r en t in   t h is   s tate  ca n   b d er iv ed   as      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A   Mo d ified   Du a l I n p u t D C - D C   C o n ve r ter  fo r   Hyb r id   E n erg A p p lica tio n   ( S iva p r a s a d   A th ikka l)   85                                                                                                              ( 1 )     Her e,                   ,   h en ce   E q n .   ( 1 )   b ec o m e s                                                                                                              ( 2 )                 V 1 + V 2 V 2 V O S 3       S 2       V L      I L I 2       I 3       t t 3 t 2   T S       t         t       t       t S 4     Fig u r 4 .   An al y tical  w a v f o r m   o f   t h MD I DC   co n v er ter   u n d er   b u ck - b o o s t o p er atio n       Du r in g ,   t h o p er atio n   o f   s w itc h   S W2 ,   th v o lta g ac r o s s   t h i n d u cto r   is   V 2 .   Hen ce   t h i n d u c to r   cu r r en in   th is   s ta te  ca n d   b d ep icted   a s ,                                                                                                                             ( 3 )     I n   th i s   s tate            ,   h en ce   E q n .   ( 3 )   b ec o m e s                                                                                                                          ( 4 )     Sin ce                 ≥      ,   th in cr ea s i n   s lo p o f   th in d u cto r   cu r r en i n   t h p r ev io u s   i n ter v al  is   h i g h er   th an   t h s a m e   v alu e   i n   c u r r en t   ti m i n ter v a l.   Fi n all y ,   th e   s to r ed   en er g y   in   th e   i n d u cto r   i s   d i s s ip ated   to   t h e   lo ad   th r o u g h   th e   d io d es  D 1   a n d   D 2   in   t h f r ee w h ee li n g   p er io d   an d   th c u r r en t h r o u g h   t h i n d u cto r   in   t h is   s tate   ca n   b ex tr ac ted   as                                                                                                                            ( 5 )     I n   th i s   ca s e,                         ; so   E q n .   ( 5 )   b ec o m e s                                                                                                                      ( 6 )     S i n ce   t h v o ltag ac r o s s   t h i n d u cto r   is   n e g ati v e,   ( ie. ,             )   th in d u cto r   cu r r e n d ec r ea s es  f r o m   its   p r ev io u s   v al u (           ) .   A cc o r d in g   to   t h v o lt - s ec o n d   b alan ce   eq u atio n ,   t h av er ag v al u o f   th e   i n d u cto r   v o ltag s h o u ld   b ze r o   f o r   D C - DC   co n v er ter   u n d er   s tead y   s tate  co n d itio n   a n d   is   ex p r es s e d   as                                                                                                   ( 7 )     T h o u tp u t v o lta g o f   th co n v er ter   f r o m   t h ab o v ex p r ess i o n   ca n   b d er iv ed   as     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 1 7     81     92   86                                                                                                                                     ( 8 )       Si m i lar   an al y s i s   ca n   b ca r r ied   o u f o r   th MD I DC   co n v er t er   in   b u ck   a n d   b o o s o p er atio n   also .   T h ex p r ess io n   f o r   t h o u tp u t   v o lta g u n d er   all   th e   th r ee   b a s ic  t y p es o f   o p er atio n   ( b u c k ,   b u c k - b o o s t,  an d   b o o s t)   b y   co n s id er in g   t h in d i v id u al  a n d   s i m u lata n eo u s   p o w er   co n tr ib u tio n   f r o m   t h co n n ec eted   en e r g y   s o u r ce s   ca n   b b r ief l y   co n cl u d ed   in   T ab le  2 .       T ab le  2 T h eo r etica l a n al y s i s   o f   th p r o p o s ed   co n v er ter   in   b u ck ,   b u c k - b o o s t a n d   b o o s t o p e r atio n   M o d e   I n p u t   V o l t a g e   D u t y   R a t i o   O u t p u t   V o l t a g e   C o n d u c t i n g         S w i t c h e s (t on )   C o n d u c t i n g   S w i t c h e s (t o ff )   b u c k     V 1      V 2     d 1     d 2     d 3                                                           S 1 ,S 2 ,S 3   D 1 ,D 2   b u c k - b o o st     V 1     V 2     d 1     d 2     d 3       =                                                                   S 1 ,S 2 ,S 3 ,S 4   D 1 ,D 2   b o o st   V 1   V 2     d 1     d 2     d 3                                                                                                                                                  S 1 ,S 2 ,S 3 ,S 4   S 2,   D 2       3.   SI M UL AT I O R E S UL T A ND  ANA L YS I S   T h e   s o f t w ar e   s i m u la tio n   o f   t h MD I DC   co n v er ter   h a s   b ee n   ca r r ied   o u in   M A T L A B / Si m u li n k   p latf o r m .   T h v ar io u s   p ar a m eter s   co n s id er ed   f o r   t h s i m u latio n   a n d   ex p er i m en tal  a n al y s i s   ar e   g i v e n   i n     T ab le  3 .   Sin ce   t h MD I D C   co n v er ter   i s   i n ten d ed   f o r   th ap p licatio n s   lik e   r en e w ab le  e n er g y   i n teg r atio n ,   o n l y   th b u ck - b o o s a n d   b o o s o p er atio n   o f   th e   co n v er ter   is   c o n s id er ed   f o r   t h s i m u la tio n   an d   e x p er i m e n tal   an al y s is .   B ec au s e   th e   v o lta g p r o f ile  o f   t h r e n e w ab le  s o u r ce s   li k s o lar - P an d   w i n d   i s   v er y   lo w ,   h e n ce   it   r eq u ir es  b o o s o p e r atio n   r at h er   th an   b u c k   o p er atio n .   T h s im u latio n   r es u lt s   o f   MD I DC   c o n v er ter   f o r   b u ck - b o o s an d   b o o s o p er atio n   ar e   s h o w n   in   Fi g u r 5   a n d   Fi g u r 6 .   Fro m   Fi g u r e   5   ( a) ,   it  ca n   b n o ticed   th at   t h e   in d u cto r   is   i n itiall y   c h ar g ed   b y   v o ltag o f     5 4   ( i.e . ,   V 1 +V 2 )   f o r   d u t y   c y cle  o f   d 3   an d   th en   ch ar g ed   b y   a   v o ltag o f   3 0   ( i.e . ,   V 2 )   f o r   d u t y   c y cle  o f   d 2 .   Fi n all y ,   t h in d u cto r   is   d is ch ar g ed   w it h   v o ltag o f   - 4 8   V( i.e . ,   - V O )   in   th f r ee w h ee l in g   p er io d .   T h v ar iatio n   i n   th s lo p o f   i n d u cto r   cu r r e n ac co r d in g   to   th e   ch a r g i n g   v o lta g o f   t h i n d u ct o r   ca n   b o b s er v ed   f r o m   t h i n d u cto r   cu r r e n w a v ef o r m   s h o w n   i n   Fi g u r 5   ( a) .   Si m i lar l y ,   f r o m   Fig u r 6   ( a) ,   it c an   b o b s er v ed   th at   th in d u cto r   is   in it iall y   ch ar g ed   b y   v o ltag o f   2 4   ( i.e . ,   V 1 )   f o r   th co n d u ctio n   p er io d   o f   S W1 .   T h en   it  is   ch ar g ed   b y   th v o lta g o f   5 4   ( i.e . ,   V 1 +V 2 ) ,   an d   3 0   ( i,e . ,   V 2 )   f o r   d u t y   c y cle   d 3   a n d   d 2   r e s p ec tiv el y .   F in al l y ,   i i s   d is c h ar g ed   w it h   v o lta g o f   - 8 0   V   ( i.e . ,   V 2 - V O )   f o r   th r e m ain in g   p er io d .   Fro m   Fi g u r 5   an d   Fig u r 6 ,   th p r o ce s s   o f   th i n d u cto r   ch ar g i n g   an d   d is ch ar g i n g   ca n   b e   clea r l y   o b s er v ed   in   ter m s   o f   i n d u cto r   v o lta g a n d   cu r r en t.  Hen ce   b y   ad j u s ti n g   t h d u t y   c y cles  d 1 ,   d 2 ,   an d   d 3   th in d u cto r   an d   lo ad   cu r r en ts   ca n   b co n tr o lled .   T h d y n a m ic  ch ar ac ter i s tic  o f   t h MD I D C   co n v er ter   in   b u ck - b o o s o p er atio n   is   a n al y ze d   to   th v ar iatio n   in   lo ad   r esis ta n ce   a n d   s i m u latio n   r es u lt  o f   t h s a m is   s h o w n   i n   F ig u r 5   ( b ) .   I n   t h is   p ap er ,   co n tr o s tr ateg y   b ased   o n   P I   co n tr o ller   is   s elec ted   f o r   m ai n tai n i n g   th o u tp u t   v o ltag a th e   d esi r ed   v alu o f   4 8   V   ( i.e . ,   V O ) .   Her s tep   ch an g i n   lo ad   cu r r en t   f r o m   1   A   to   2   is   ap p lied   at  0 . 5   s ec o n d s   to   o b s er v t h d y n a m ic   r esp o n s o f   t h co n v er ter   u n d er   lo ad   v ar iatio n s .   Fro m   Fig u r 5   ( b ) ,   it  ca n   b n o ticed   th at  th o u tp u v o lt a g i s   r etu r n ed   to   th r eq u ir ed   v al u e   o f   4 8   v er y   q u ick l y   a f ter   s m al d ip   d u to   th s u d d en   r i s in   lo ad   cu r r en t.   Si m i lar l y ,   t h d y n a m ic  r esp o n s o f   th co n v er ter   u n d er   b o o s o p er atio n   also   test ed   w it h   th s a m P I   co n tr o ller .   I n   th is   ca s e,   also ,   s u d d e n   c h an g i n   lo ad   cu r r en t   f r o m   2 . 3   A   to   4 . 6   A   i s   ap p lied   at  0 . 5   s ec o n d   an d   co r r esp o n d in g   o u tp u v o lta g e   r esp o n s h as   b ee n   o b s er v ed   f r o m   Fi g u r 6   ( b ) .     Fro m   t h f i g u r e,   it   ca n   b e   o b s er v ed   th at  t h o u tp u v o lta g is   r ec o v er ed   to   th d esire d   v al u o f   1 1 0   ( i. e. ,   V O )   w it h in   s h o r s p an   o f   ti m a f ter   s m all   d ip   in   it s   m ag n it u d d u to   t h s u d d en   lo ad   cu r r en in cr e m e n t.  He n c e,   f r o m   Fi g u r 5   ( b )   an d   Fi g u r 6   ( b ) ,   it  ca n   b co n clu d ed   t h at  t h d esi g n ed   co n tr o ller   is   v er y   e f f ec t iv f o r   r e g u la tin g   t h o u tp u t   v o ltag e   at  t h eir   d esire d   v al u es  u n d er   b u c k - b o o s t a n d   b o o s t o p er atio n .       T ab le  3 .   Desig n   p ar a m eter s   co n s id er ed   f o r   s i m u la tio n   a n d   ex p er im e n tal  a n al y s i s   S o u r c e   1   (V)   S o u r c e   2   (V)   I n d u c t o r   ( mH )   C a p a c i t o r   ( µ F )   S w i t c h i n g   F r e q u e n c y   ( k H z )   O u t p u t   V o l t a g e   ( V )   B u c k - b o o st   B o o st   24   30   3   4 7 0   20             48             110   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A   Mo d ified   Du a l I n p u t D C - D C   C o n ve r ter  fo r   Hyb r id   E n erg A p p lica tio n   ( S iva p r a s a d   A th ikka l)   87                                                                                                          ( a)         ( b )     Fig u r 5 .   Si m u latio n   w av e f o r m s   o f   th MD I D C   co n v er ter   u n d er   b u ck - b o o s t o p er atio n   ( a)   I n d u cto r   v o ltag an d   cu r r en t ( b )   Ou tp u v o lta g e   an d   cu r r en t u n d er   v ar y in g   lo a d   co n d itio n s       4.   E XP E R I M E NT A L   RE SUL T A ND  D I SC USS I O N   To   test   th f ea s ib ili t y   a n d   p er f o r m an ce   o f   t h MD I DC   co n v er ter ,   lab o r ato r y   s ca le  h ar d w ar e   p r o to ty p o f   t h co n v er ter   h as   b ee n   d e v elo p ed   as  s h o w n   i n   Fig u r 7 .     T h test i n g   o f   t h p r o to ty p h as  b ee n   co n d u cted   b y   co n s id er in g   t wo   in p u s o u r ce s   o f   t h d if f er en v o lta g le v el.   T h s w itc h in g   p u ls es  f o r   th e   co n v e r ter   h av e   b ee n   g e n er ate d   b y   u s i n g   L ab VI E W   2 0 1 3   s o f t w ar a n d   t h r ea l - ti m e   in ter f ac in g   w it h   t h e   h ar d w ar h a s   b ee n   ac h ie v ed   w it h   t h h elp   o f   NI   cRIO - 9 0 8 1   co n tr o ller   u s in g   NI   9 4 0 1   d ig ital  in p u a n d   o u tp u t   m o d u le.   Her e,   NI   9 2 2 5   an d   N I   9 2 2 7   m o d u le s   ar ad o p ted   f o r   s en s i n g   t h v o ltag a n d   cu r r en t.  T h g en er ated   s w itc h in g   p u l s es  ar o f   2 0   k Hz  f r eq u en c y   an d   I R 4 6 0   MO SF E T   an d   MU R   8 6 0   r esp ec tiv el y   r ea lize  th e   p o w er   s w itc h es   an d   d io d es.  T h ex p er i m en tal  a n al y s is   o f   th co n v er ter   h as  b ee n   ca r r ied   o u f o r   C C o f   in d u ct o r   u n d er   s tead y   s tate  co n d itio n .   T h co n v er ter   p er f o r m an ce   u n d er   b u c k - b o o s a n d   b o o s o p er atio n   h as   b ee n   v er i f eied   a n d   th e x p er i m en tal  w a v e f o r m s   o f   t h i n d u cto r   v o ltag e,   i n d u cto r   c u r r en t,   o u tp u v o lta g a n d   o u tp u t c u r r e n t f o r   b u c k - b o o s an d   b o o s t o p er atio n   ar s h o w n   in   Fi g u r e s   8   an d   Fig u r 9   r esp ec tiv el y .     T h ch ar g in g   a n d   d is ch ar g i n g   p h en o m e n o f   in d u cto r   u n d er   b u ck - b o o s a n d   b o o s o p er a tio n   h a v e   b ee n   o b s er v ed   f r o m   t h in d u cto r   v o ltag e   an d   c u r r en t   w av ef o r m s   s h o w n   i n   Fi g u r 8   ( a )   an d   Fi g u r 9   ( a)   r esp ec tiv el y .     T h o u tp u v o lt ag o f   th MD I D C   co n v er ter   is   o b tain ed   as  4 8   ( Fig u r e.   8   ( b ) )   in   b u ck - b o o s o p er atio n   an d   1 1 0   ( Fig u r 9   ( b ) )   in   b o o s o p er atio n .   Hen c e,   f r o m   th a n al y s is   o f   th e x p er i m en tal  r esu l ts ,   it   ca n   b clea r l y   n o ticed   t h at  t h r esu lt s   o b tain ed   f r o m   th e   ex p e r i m en tal  p r o to t y p an d   M A T L A B   s i m u la tio n   ar e   w ell   m atc h ed .   A   tr an s ie n a n al y s i s   o f   th co n v er ter   is   ca r r ied   o u in   b u c k - b o o s o p er atio n   to   o b s er v th e   d y n a m ic  b e h av io u r   o f   t h M DI DC   co n v er ter   u n d er   v ar y i n g   lo ad   co n d itio n .   T h r esp o n s o f   th e   o u tp u t   v o ltag e   an d   cu r r en d u e   to   t h e   lo ad   v ar iatio n   ar s h o w n   in   F ig u r e   8   ( b )   an d   Fi g u r 8   ( c) .   F r o m   Fi g u r 8   ( b )   it   ca n   b n o ticed   th at  th o u tp u v o ltag o f   t h co n v er ter   is   m ai n tai n ed   at  th r eq u ir ed   v alu o f   4 8   u n d er   s u d d en   v ar iatio n   o f   lo ad   c u r r e n f r o m   1   to   2   A .   Si m ilar l y ,   w h e n   th e   lo ad   cu r r e n f all s   f r o m   2   to   1   A ,   t h Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 1 7     81     92   88   o u tp u v o lta g is   r etu r n ed   to   4 8   v er y   q u ic k l y   a f ter   s m a ll   s p ik as  s h o w n   in   Fi g u r 8   ( c ) .   So ,   th tr an s ien t   an al y s is   o f   th co n v er ter   i n   th ex p er i m e n tal  p latf o r m   s h o w s   th e f f ec tiv e n es s   o f   t h co n tr o ller   d esig n ed .                                                                                                           ( a)     ( b )     Fig u r 6 .   Si m u lat io n   w av e f o r m s   o f   th MD I D C   co n v er ter   u n d er   b o o s t o p e r atio n   ( a)   I n d u cto r   v o ltag an d   cu r r en t ( b )   Ou tp u v o ltag a n d   cu r r en t u n d er   v ar y i n g   lo ad   co n d itio n s           Fig u r 7 .   E x p er i m en tal  s et u p   o f   MD I DC   co n v er ter   w it h   co n tr o ller   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J PEDS     I SS N:  2 0 8 8 - 8 694       A   Mo d ified   Du a l I n p u t D C - D C   C o n ve r ter  fo r   Hyb r id   E n erg A p p lica tio n   ( S iva p r a s a d   A th ikka l)   89     S c a l e   :    V 5 0   V / d i v      I L =     A / d i v I n d u c t o r   v o l t a g e ( V L ) I n d u c t o r   c u r r e n t   ( I L )     ( a)         ( b )       ( c)     Fig u r 8 .   E x p er i m en tal  w av f o r m s   MD I DC   co n v er ter   u n d er   b u ck - b o o s t o p er atio n   ( a)   I n d u cto r   v o ltag an d   cu r r en w a v f o r m   ( b )   Ou tp u v o ltag r esp o n s d u to   s u d d en   lo ad   cu r r en t in cr e m e n t ( c)   Ou tp u v o ltag r esp o n s d u t o   s u d d en   lo ad   c u r r en t   d ec r e m e n t       Fin all y   t h co m p ar is o n   MD I DC   w it h   o th er   m u lti  i n p u DC - DC   co n v er ter s   h as  b ee n   ca r r ied   o u b ased   o n   s ev er al  p ar a m eter s   li k n u m b er   o f   p o w er   s w itc h es,   d io d es,  s to r ag ele m en t s   e f f i cien c y   a n d   v o lta g e   s tr ess   a n d   ar illu s tr ated   i n   T a b le  4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694   IJ PEDS    Vo l.   8 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 1 7     81     92   90   T ab le  4 .   C o m p ar is o n   o f   th M DI DC   w it h   o th er   m u lt i in p u DC - DC   co n v er ter s   T o p o l o g y   p r o p o se d   N u mb e r   o f   sw i t c h e ( I n c l u d i n g   d i o d e s)   I n d u c t o r   ( L )   C a p a c i t o r     ( C )   V o l t a g e   st r e ss   (V)   O p e r a t i n g   mo d e s                                         Ef f i c i e n c y   ( %)   C o n v e r t e r   i n   [ 4 ]   2 N     N   1   V o     B D ,   B     80 - 90   C o n v e r t e r   i n   [ 7 ]   N + 4     1   1   V N     B D ,   b , b - B , B     82 - 91   C o n v e r t e r   i n   [ 1 2 ]     P r o p o se d     c o n v e r t e r   N + 1     N + 4     1   1   1   1   V N - V N - 1     V N     U D ,   b -   B D ,   b , b - B , B     82 - 93   84 - 93   ( B d b i d ir ec tio n al,   UD:  u n id ir ec tio n al,   N:  Nu m b er   o f   in p u s o u r ce s ,   b b u ck   m o d e,   b - B b u ck - b o o s m o d e,   B b o o s t m o d e)       I n d u c t o r   c u r r e n t   ( I L ) I n d u c t o r   v o l t a g e ( V L ) S c a l e   :    V 5 0   V / d i v      I L =     A / d i v       ( a)       S c a l e   :    V _ o u t   5 0   V / d i v      I _ o u t =     A / d i v                                                                                                         ( b )     Fig u r 9 .   E x p er i m en tal  w av f o r m s   MD I DC   co n v er ter   u n d er   b o o s t o p e r atio n   ( a)     I n d u cto r   v o ltag a n d   cu r r en w a v f o r m   ( b )   Ou tp u v o ltag a n d   cu r r en w a v e f o r m         5.   CO NCLU SI O N      A   m o d i f ied   d u al  i n p u D C - D C   co n v er ter   is   p r o p o s ed   in   th i s   p ap er ,   w h ich   i s   ca p ab le  o f   in teg r at in g   d if f er e n V - I   ch ar ac ter is tic  s o u r ce s .   T h an al y s is   o f   t h p r o p o s ed   co n v er ter   u n d er   b u ck - b o o s a n d   b o o s o p er atio n   h as  b ee n   co n d u cte d   in   co m p r eh en s i v m a n n e r .   T h an al y s i s   o f   th p r o p o s ed   co n v er ter   in   th e   ex p er i m e n tal  p lat f o r m   h a s   b e en   co n d u ct ed   i n   d etai led   m an n er   to   v al id ate  t h s i m u lati o n   r es u lts .   Fro m   th e   ex p er i m e n tal  an d   s i m u latio n   an al y s is ,   t h d y n a m ic  a n d   s tead y   s tate  r esp o n s o f   th c o n v er ter   h a v b ee n   f o u n d   s atis f ac to r y .   T h p r o p o s ed   MD I DC   co n v er ter   is   well  s u f f icie n f o r   en er g y   d i v e r s if icat io n   f r o m   th e   d if f er e n V - I   c h ar ac ter is tic  s o u r ce   eith er   in d i v id u al l y   o r   s i m u lta n eo u s l y .   T h p r o p o s ed   M DI DC   co n v er ter   h a s   clo s e - p ac k ed   s tr u ct u r an d   lo w er   p ar t c o u n t s ,   w h ich   e n h an c es th o v er all  s y s te m   ef f ic ien c y   an d   also   b o o s t th e   r elev an ce   o f   t h c o n v er ter   in   th ap p licatio n s   l ik d is tr ib u t ed   g en er atio n ,   h y b r id   en er g y   in te g r atio n ,   elec tr ic   v eh ic le,   ae r o s p ac e,   etc.       RE F E R E NC E S   [1 ]   J.  Ca o   a n d   A .   Em a d i,   A   n e w   b a tt e ry /u lt ra c a p a c it o h y b rid   e n e rg y sto ra g e   sy st e m   f o e lec tri c ,   h y b r id ,   a n d   p l u g - in   h y b rid   e lec tri c   v e h icle s ,   IEE T ra n s.  P o we r E lec tro n v o l/ iss u e 2 7 (1 ),   p p .   1 2 2 1 3 2 2 0 1 2 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.