In te r n ation a l Jou rn al  o f Po we Elec tron ic s an d   D r ive S y stem  (IJ PED S V o l.  10, N o.  1, Mar ch 20 19,  p p.  366~ 3 7 3   IS S N : 2088- 86 94,  D O I :   10.11 59 1 /ij ped s . v10 . i 1.pp 3 66- 37 3           366     Jou rn a l  h o me pa ge :  ht tp: //i a e score . com / j o u r na l s / i n d e x . p hp/IJ PED S   Imp l ementation of quasi-z source  inverter for gri d  connected  PV base d  charging statio n o f  electric v e hicle      D Sa tt i a n a da n 1 K   S a r avan a n 2 , S . Mu r u g a n 3 ,   N. Hari 4 ,   P.  V enk a de s h 5    1, 2 Dep a rtm e nt  o Elect rical and  El ectron i cs En g i n eerin g,  S RM  I nsti t u t e  o f   Sci e nce an d T echn o lo gy , In dia  3 S i em ens Gam e s a   R en ewab le E n e rgy , In d ia  4 Ba y Fo rge Pv t .   L td , Ch e nn ai, In d ia  5 Cosma In t e rnational India Pv t .  L t d , India       Art i cl e In fo     ABSTRACT  A r tic le hist o r y :   R e c e i v e d  Feb  1 6 ,  2 018  Re vise d S e p 20,  201 8   A c c e pte d   N ov 3,  201 8       In  r ecen tren ds th us o f   e l e ctric  v e hi cles  i t a ki ng   a   s ud d en   h i k as  t hey   se e m   t be   a   m uc h   mo re   f r i e n dly  for  th e   e n v i r o nme n a s   c o m pa re d  t o   t h e   con v en tio nal   v e hi cles  t hat  ru n   on   c o m bu stio n   engi nes   f o m o d e  o f   transportation .   W i t the  inc r eas in po pu larity   o f   electri veh i cles the   demand  o the  ut i lity  g r i i s   a ls increasing.  T overcome  t hi s  p r o b l e m ,   ot her  alt e rnat ive  sou r ces  o e n ergy   n e e t o   b co ns id e r ed P h o t ovolta i c   energ y   a th s o lu ti on   i f i n d ing  i t p l ace  i n   t h e   E charg i ng   s y ste m s.   H o w e v e r ,  t h e  t o t a l  a m o u n t  o f   e n e r g y  t h a t   c a n  b e   g e n e r a t e d   f r o m   the   PV  sy st e m   i co nstrai ned,   b ased   o n   man y   p aramet ers  s u ch  a s   solar  r adi a ti on,  avai lab i lity   o f   s p ace   f o r   S ol ar  p ow er  p lan t   d e v elo p m e nt m a inte n a nce   of   t h e   s y s t e m ,   e t c .   H e n c e ,  t o   m a i n t a i n  t h e  c o n t i n u i t y   o f  t h e  s y s t e m ,  i need t o   b e   in teg r ated  w ith   th g r id   a s   well Th is   o ff ers  s m oo th   c h a rgi n g   o perati on   f o r   th el ectric  veh i cl es.  In  t his   paper,  a   n ew  m eth od  is   i n t rod u ce fo the  in teg r atio between  t he  s ol ar  i nvert e r   s ys tem   a n t h uti l ity   t ran s m i ssi on  gri d .   Qu asi - Z-source  to po log y   i p r op osed   f o r   t h e   s y s tem   in tegr at io n .   T his  to po lo gy  f acil i t a tes  b i d i recti onal  flo w   o f   p o w e bet w een   t h e   P V  s o u r c e ,  t h e   st orage  uni t   a nd  t he  u tili ty  g r i d.   T he  g reatest  advantage  of   t h is  t opo lo gy   i s   i t flex ibility   w it d i ff erent   v o ltage  l evel o f   t he  s olar  i nvert er   D con n ecti on  and   t h sto r age  bat t ery  wh ich   requ ires   n circ ui alt e ratio n   f o chargi ng   bat t eri e s   o f   d iff e rent   r at in gs.   The  h a rdware   f or  t he  s y s t e i s   als o   f abri cated .   Th results   d e m on st rate  t h a t h pro p o s ed   t o p ol og f i t s   t he   g en erali zed   requ irem ent s . K eyw ord s :   Elec tric  ve h ic l e   Mo de l ana l ysis   P V   s ource   Quasi-z   so urce   Co pyri gh t © 2 019 In stit u t of Advanced  En gi neeri n g  an d  S c ien ce.   All  rights   res e rv ed.  Corres pon d i n g  Au th or:   D   S a ttia na da n ,    D e pa rtme nt   o El e c t rica l   and  El ect ro ni c s  Eng in e e ring   SRM Inst i t u t e   of  S cie n ce  an d T ech no l o g y Che n na i,  T am i l na d u ,   India .   Em ail:  sa t t ia. n ada n @ g m a il.c o m       1.   I N TR OD U C TI O N    Th in t e n s e   nee d   f o r   eco -f ri en dl y   t ech nol o g y   a n d   en e r gy   s h o r t ag b e i n fa c e by  wo rld  t h ese  d a y s   has  c o n t ri b u t e to   t he   i ncr ease   i n   p o p u lar i t y   o hybr i d   a n d   e le c t r i ve h i c l es A s   s uc h,  v e h i c les  ru pa rt ia l l y   or   f u ll y   on   e l e ct ri ci ty bui ld in g   a   go od   c h a rgin inf r ast r u c t u re   w it ho ut  i ncr e asing   l o a d   on  t h ut ili ty  g ri i s   a   ma tt e r   o co nc e r n.  U sing   S ola r   e nergy  for  d e si gn ing  t h e   c h ar g i n in fr ast r uct u re   h as  a   l ot  o me rit s ,   k e e p in g   the   loa d   d em a nd  o n   t he   u t ili ty   t r a n s miss ion  gr id   l ow er  a l s re d u c ing   th e   c o s t   o f   o p e ra t i o n   th a t   t h e   u t ilit service   pr ov i d er   h as  t bea r   e spe c ia l l in  v a r i o u s   busi n e ss  ope ra ti o n a n prom o t i n g   a   c l e a a n gre e env i ro nm en t.  T h oug t h P V   s ystem   ha lo t   of  a d v an t a ges,   i s t i l l   f a c e s   a   l ot  o shor t c omin gs  a the  P V   ou tpu t   e nt ire l y   de pen d s   o n   t he   l e v e l   o the   s un  i r rad i a t i o ava i l a b le,   tem p era t ur e,  s pa ce   a va i l ab le  f or  s ett i n g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst     I S S N :   2088- 86 94       Im ple m en ta tio n of  q uas i-z  sourc e  i n ve rt e r  f o r gr id   co n n ec ted pv  b a se char g i ng  st a t i o of . ..  (Sat tia na da n)   36 7 u p   t h syst e m et c.  H e n ce t h sy st e m   a n yhow  n e e d t o   b c o nn e c te t o   t he  p ow er  g r i to  m a i n t ai s m oo t h   opera tio of t h e   s yste m.    The   me t hods  t hat  a r w i de ly  u se the s da y s   m ake   use  o f   a   D b u for  pow e r   s har i n g   a nd  ve hic l c h argi n g   a s   t he   out put   p rod u c e d   b y   t h PV   p an el  i a l so  D po we r.   H ence  i nt egration  o PV  p ane l s   a n D C   bus  i a n   eas y   oper a t i o a s   d ep ic ted  i n   [ 1 ] ,   [2].  T he  v a r io u s   p owe r   s o u rce s   t ha t   a r avai la b l m a be   i n   vari ous  f orm s   s uc as  t he   u t i lit grid,  re new a ble   p o w e source s   s uc a s   s olar   p a n el  a n d   w in tur b i n gene ra tor  a n D C   e ne rgy   sto r a g u n i ts   s uch   as  b a tte ries.  T h in t e grat io of   t he  e ntire   s y stem   r equ i res  a   l o o f   AC-DC  rectif iers,   DC-AC  inver t er an DC-DC  co n v ert e rs  t f i n a l l y   c on ver t   t he  e ne rgy  i n t o   u sa bl form The n ,   be fore  f i n al l y   f ee di n g   pow er  t t h e ve hic l e bat t eries fro t h DC   b u s an ot h e DC -DC   c o nv ert e h a t o   be  e mpl oye so  a t o   m atch  t he   b at tery  s pe cifica ti o n o f   t he  v e hic l e.   A ll   t hese  num er ous  s ta ge   c o n v e r si o n lead  t inc r ea se sys t em   c om ple x ity,   i n cr ease d   c os t   a nd  s i ze,   a nd  fi na ll r e duce   t h e f fi cienc y   o the   s y s t em Th is  f i n a l l y  o p pos es the  g oa of cos t r e duc t i on for  the u t i l i t y  se r vice  pro v i der.    The   q u as i-Z-so urc e   i n v erter   (qZS I )   [ 3] [4]   w h i c has   bee n   c re a te d   fr om   t he  c o nve n tio na Z   so urc e   in verter   ( ZS I)   [ 4]  h as  v ar io u s   a dva nta g es  f or  its  u sage   i n   S o la PV  i n v erter   sys t em The  q u as i-Z-sourc e   inverter   u ses  the  shoot   t hrough  the  s t ate  to  boos th D C   v olt a ge  b ga tin g,   b o t i t sw itc hes  on  t h sa m e   l eg   and  henc pro duc h i gher   vol tage   a c o m p are d   t the   av aila b l e   v o lta ge .   Thi s   a rra nge me nt  i m o re   r elia b l a s  i t   p r e v e n t s  m i g r a t i n g   a n d  h e n c e  s a v i n g   t h e   c i r c u i t   f r o m  g e t t i n shor t   circ u ited.   H e n ce   i pro v i des   sin g l e   st a g D C -D C-A C   c onve rs io n,   f urther  r e duc i ng  the  num ber  of  c om po n e nts  also  g iv in hig h er   D C-D C   b o o st   ca pab i lit w i t h   l o w er  c os as   c om pare t o   a   c on ve nt i ona l   vol ta g e   s o urc e   i nv e r ter  ( V SI).  W he n   t h P V   s ourc e   i s   t he   a l t e rn ativ e   so u r c e   o en e r gy t h en erg y   sto r a g c a p a bi l i t is  o ne   o t h si g n ific ant   elem e n ts   i n   t h elec tr ic  v e h ic le   c harg in s t a t i on  i n fra s truc t u r e I n   o rder  t r e duce  the  de pe nde nce   o n   t he   g rid  f o ene r g y th e   extra   e n e r gy  fr om  t he   P V   sys t e m   i s t or ed.  In  r elat io to  qua si   Z SI,  t h ere   a r b a s i cal l y   t wo   o pt i o n s   f o r   t he  in sta l lat i on  of  b a tte ry  s tora ge   t t h e   cir c ui t .   T h i ca be  s e e a s   p ro pose d   i [5] - [1 1].   How e ver,   c on ne c tin the  bat t ery  dir e ctl y   acr oss  th c a pac i t o le ads  t o   t he   r equ i rem ent  of  d e s ign i ng  the  ba tte ry  v o l tage   a hi gh e r   v a lu e   in   t h e   s e r i e i n   o rd er  t i n t e g r at th e   op era t i n g   ra ng e   o the  P V   t er mina an the  D C   l i nk  vo l t age   a bou t   t h i n v e rt e r   s wi t c h .   S i n ce  t h ch arg i n g   v o lt a g requ i r e d   b t h e   v e h i c l e   v a r i e acc o r di ng   t o   th e   ca ma nufac t u r e r, a  storage  sys te m w ith m ore  fl exi b i l i t y is de m ande d.    The   ma na gem e nt  o the   b i - d ir ecti ona bat t er st ora g e   ca be  e x t e nde t o   b e   ada p te in  t he  c o n ce pt   of  c ha rg in s t a t i o for  t h e l e c t ric  veh i c l e.   T he  s yste fe as ib ili t y   i pr ove b y   c a rryi n ou t   ve rifica t i o n   w it h   MA TLA s i m u la t i on  a nd  o n   the  ba sis  o f   t h e   r esul t,  t he   p rop o se design  p asses  the  f e as i b i lit te st.   Furthe r,   the ha r d w a r e  of the  pro p o se d sys t e m  i s f a b r ic at ed  a nd  v e r ifi e d   t h ro u gh pra c tica l  a p p l ic a t ion.       2.   CIRCUIT A N A LYS I S OF Q Z S I   I NVE RTER  A   tra d i t i ona vol ta ge   f ed   Z S I   a nd  t h pro p o s ed  q ZS I   a r sh ow i F i gur es   1   a n d   2   r e s pe c t i v e l y.  T he  qZSI   h as  t w o   t ype o f   o pe rat i ng  s t a t es  s im il ar   t t h t r ad itio n al   Z SI.  Th e s a r e   (i No n - sh oot -th r ou gh   s t a t e   and ( i i )   S h oot thr o ugh the sta t e .  In  the no n-s h o o t  t hro u gh t h s t a t e, t he i n v er t e r bri dge   a cts  a s  a c urr e nt   s o u rc e   from   t h e   D si de.  In  t he  t rad i ti ona l   V S I,   t he   s h o o t   t hrou g h   t he   s ta te   i s   f o r b i d d e n   a s   i t   cau se t h sh o r c i rcui of the   v o lta ge source   a nd als o   d a m a g es the  dev ice .  In orde r to  a l l o w   the   sho o t   t hrou g h  the   s ta te,   the o p e ra tion   of  t he  c irc u i t   i m odi fied  by  c o n n ec ti n g   a   u niq u e   n e tw ork  of  L C   a n d   d i o de  t the   in ver t er  b ri dge  i th e   qZS I   and  ZS I.  O the  occ u rre nce   of  s ho ot  t hro u g h the   pro p o se ne tw o r k   h el ps  i pr o t e c tin the   c i rcu it  fr om   dam a ge  and  t h e   D C  lin k v o l t a g i s   b ooste b y  the  q uas i -Z-sourc e  ne t w o r k  us i ng the sh oot through the state.         Fi g u r e 1 .  Eq u iv a l ent   c i rc ui t   of  sh oot  t h r o ugh st a t     F i g u r e   2 . Eq u iv a l e n t   c i rc ui t   of n on -sho ot    thr o u g h  state   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94    I nt  J  P ow   E l e Dr S y st,   Vol.   10,   N o.   1 Mar c 2 0 1 9   :     36   373   36 8 3.   VEHICLE CHARGING ST ATION  The  elec tric  v e h ic le  c har g in st a tio ha vi n g   6 8 0 DC  b us,  whic h   i s   co nn ect e d   t o   t h e   b ack up   b att e ry  pa r a l l el l y   a s   sh ow i n   F i g ur 3.   A lso,   t he   c h a r g e r   1 - 4   c o n s i st   of   buc c o n v er ter   ( D C- D C )   w h ic de li ver s   t he  e n er g y   r equ i r e me nt  t the   ve hi c l e   dur i n th char gin g   p r o ce ss.   I n   o r d er  t c o ntr o t h c u rre nt  d e l i v er ed  t the   EV  b at t e ry,  con t ro l l er  u se insi de  t he  b uc c o n v erte (DC-DC) .   This  c on t r o ller   is  u se t o   v a r t h c u r r ent   ba se o n   t he  t i m r e qu ir ed  t o   ob ta in  a   c er ta i n   l e v e l   o S o [ 1 2 ] .   F low   cha r of   c har g in m ode  o o p er a t i o as   show i n   F i gur 4.          F i gur 3.   O vera l l   M A TLA B   cir c uit  d i a g r a m   f o r   bid i r e c t i o n a veh i c l char gin g   s ta t i o n  usi ng   qZS I  P inve r t e r       3. 1.     Mod e of   o p erat i on   The  m a jor   pa r a m e t e r s  w hic h   d ef ine   t h mode   o o p er a tio n   of   t h system   a re :   a.   P V   a r r a outp u t   pow e r   ( P pv b.   C h arg i ng  v e c hi cl e   b a tt ery   power d eman d   ( P charge c.   S o of   t he  s t o r a ge  b at t e r y   The  f l ow char de pic t i n t h e   pow er   m a n a g em ent   o f   t he   s yste a s   s h o w n  i n   F i g u r e  6   c a n  b e   sum m arized as  f o llows:  a.   Mod e   1 :   Whe n   t he   o u t pu of   t he  P V   pa nel i s   s uf f i cie n t   en o u g h  t m eet th e   loa d  dem and,   t he l oad  is   f e d   directly  from th P V   p o w er. T h e  sto rag e  b atter y  is als o  ch a rg e d  in   this mo d e b.   Mod e   2 :   W he t h PV  p lan t   o u t pu low  a n d   is  n o t   s uff i c i e n t o   m e e t h e   l oa de ma n d ,   b u t   t h S o C   of  t he  s tor a ge  b a tte r y   i s u f f i c i e n t ,   t he   s t o r a ge  b a t ter y   goe i n to   d i s c h a r gi ng   m od a n d   su ppo r t th P V   out put  i me eti n th loa d   d em and.   c.   Mod e   3 :   W he t h o u t put  f r o the  P V   p a n e l   i l o w   a n t h e   S o C   o f   t he  s t or age   ba t t e r y   i s   a ls low ,   the Gr id   p ower  used  to  m e e t the  loa d  de m a n d.      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst     I S S N :   2088- 86 94       Im ple m en ta tio n of  q uas i-z  sourc e  i n ve rt e r  f o r gr id   co n n ec ted pv  b a se char g i ng  st a t i o of . ..  (Sat tia na da n)   36 9     F i gur e 4.  F l o w   cha r t of  c har g ing  mode  o o p e ra t i on       4.   RESULT   AND  DI SC USSI ON  I n   o rder   t v e r i f y   t he  w or kab ili ty  o the   pro pos ed  d e s ig n,   t he  sam e   d esi g sim u la te in   M A T L A S i m u l i n k Bec a u se  o t h me mor y   c o n s t ra i n of  t he   c o m puter,   sim u l at ion   i s   c ond uc t e fo 10   s ec.  O n e   si m u lat i on  c a n   o n l y   s h ow   2   m ode o f   o pe rati o n   a t i m e .   H e nce ,   t he  s i m ulat i on  i s   c a rried  o u t   t w i c e   i or der   to   a na l y ze  a l t h o p e r at i n g   m odes.   F igur show t h ou t p u t   pow er  o t h P V   m odu le.  It  d e p e nds  d irec t l y   on  t h ste p   i r r adia t i o n   t ha i s   g ive n   t the   pa ne l.  T he  i r r adia ti on   i v a rie d   f ro 10 00W/ m 2   t o   100W / m 2  i n   st e p s.  H ence the   o u t put  pow e r   a lso  dec r ea se ac cordi n gl y .   A s ho w n   i F i gure   6,   f rom   0s  t 2s,  w h e n   t he  ou tpu t   o t h P V   p ane l   i s u fficie n t   e n o ugh  to  m e e t h loa d   d e m a nd  ( M ode   1 ),   bot h   the  s t ora g e   ba tter y   a w e ll  a s   t he l oa ba t t e r ge t s  cha rge d . Fr om  2 t o  8s,   w he n the  P V  pane l  o ut put i s n o t  en o u g h  to me et the   l oad   dem a nd,   b ut  t he   S O C   o t h e   stora g ba tter y   i hi gh  (M o d 2),  th l o ad  b at teries  a r e   c ha rged  f rom   the  s t or ag e   b a t t e r y ,  h e n c e  t h e  s t o r a g e  b a t t e r y  b e g i n s   t o   d i s c h a r g e  w h e r e a s   the  l o ad  b a t ter i e s   s ti ll  c h ar ge,  but  a t   a   sl ow er  rate F r om   8 t o   10s,   t h e   ou t p ut   o t h P V   p ane l   i ncr ease s   a ga i n   a nd  th s y ste m   o pera tes   i n   M o d e   1.  W ith  t he  refere nce   of F i gure   7, from   0s t o 6 s , w hen th e   ou tp u t  p ow er of  the   P V  pa n el is low   an d t h e S o C of the st o ra ge  bat t ery  is  a ls low ,   t he  s yste m   opera t e in  M o d a nd  th e   l o a d   b a tterie s   d ra w   pow er   f rom   the  gri d   w her eas   the  stora g ba t t ery  rem a ins  d i sc onne c t e d .   H e nce ,   t he   S oC  o the   s tora ge  b atter y   r e m a i ns  c on sta n t h rou g h o u t,   w h er eas  t he  s o u rce   of  t he  l oa ba t t ery  i n cre a ses.   F rom   6s  t 1 0 s,   t he   o u t p u of  t he  P V   panel  i n c r ea ses,  h enc e   the s y stem  swi tche back  t Mo de 1.           F i gur e 5.  P ow e r   out put  o f P V  pa n e l       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J  P ow  Elec   & Dr i   S y st, Vol. 10,  N o.  1, Mar c h 2 0 1 9   :     36 6 –  37 3   37 0     F i gure  6.  S oC of  ba t t eries  in  m ode  1  a nd 2             F i gur e 7.  S oC  o f ba tte ries i n Mo de  3       F i gure  de p i c t va rio u w a v e forms  of  t he  s t o rage   b a t t e ry   w hi le   o per a t i n g   in  v a r io us  m odes.   I Mo de  1 fr o m   0 to  2 s,  w he the  s t orage   ba t t e r i s   c harg i n g,  t h So o f   t he  b a t tery  i ncre ases.   The   curr ent  i n   the   ba tter y   i nega t i ve,   w h ic m e a n tha t   t he  c u r rent  i s   e n t e r i n g   i nto  th e   ba tter y .   The   vol tage   o t h bat t ery  als o   i ncre ases  a t h sa me   t i m e.   I Mo de  2 from   2 t o   8 s ,   w hen  t h e  b a t t e r y  b e g i n s   t o   d i s c h a r g e ,   t h e   S o C   o f   the b a t t e r be g i ns  t drop,   w he rea s   t he  c ur rent b e c om es  p osi t i v w h i c m e a n t h at  t he   c u r rent  i s bei n dr aw from   t he   b a t t e r y The  vol ta g e   o t h bat t e r a l so  b e g i n s   t o   d ro a nd  a f te 8s,   the   ba t t e ry  a ga in  o per a tes  i n   mode  1.   F i gur e   9 dep i ct s va ri ous w ave f orm s  of t h e loa d  ba t tery  w h i l e   o p e r ati n g   i n  va r iou s  mode s.  I n Mode  1 from   0 to  2 s,  w he t h e   out p u of  t he   P V   pa n e is  h i g h,  t h e   S oC   o the  l o a d   b a tter y   i nc re ases.  The   curr ent  i n   the   ba tter y   i nega t i ve,   w h ic m e a n tha t   t he  c u r rent  i s   e n t e r i n g   i nto  t h ba tter y .   The   v o l t age   o f   t he  b at tery  a l s o  i n c r e a s e s   a t   t h e   s a m e  t i m e .  I n   M o d e  2 ,   f r o m  2 s   t o  8 s ,  w h e n  t h e  p o w e r  f r o m   t h e   P V  p a n e l  b e c o m e s  l o w ,   the  So of  t he  b at tery  s til in c r ease s ,   but  a a   slow e r   r ate  as   c om pare to  t h a i n   M o d e   1.   T he   c urrent  r e m a i ns  nega t i ve,   w h ic m e a n t h a t   t he  c urre n t   i st il l   bei n fe t o   t h l o ad  b a t t e ry.  The  v o l t a g of  t he  b a t t e r y   a l s o   c o n t i n u e s   t o  r i s e .  A f t e r  8 s ,  t h e   b a t t e r y  a g a i n  o p e r a t e s   i n  m o d e   1 F i gu r e   1 0   de p i ct the   va ri ous  w a v e f or ms  o the   s t orage   ba t t e r w h en   i o p era t es  i n   Mod e   3 As  t he   p o w er   i s   d r a w n   f r o the   gr i d   i m o de  3 ,   the   stor ag e   bat t ery  re ma i n di s c o nne cte d   f rom   t h e   s y s t em H e nc e,  t he  S oC,  c urr e nt  a w e ll  as  t he   v o lta ge  r e m a i n s   con s ta n t  ti ll  t h e   sys t em  sw i t c he s back to  Mode 1 after  6s. Figu re  11 de pic t s the   va ri o u s   w a ve form s of th e  l oa d   bat t ery  w h en  i o p e r ates  i Mode   3 .   A s   t he  p ow er   i d r a w fr om  t h e   grid  i mod e   3 the  l o ad  b atter y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst     I S S N :   2088- 86 94       Im ple m en ta tio n of  q uas i-z  sourc e  i n ve rt e r  f o r gr id   co n n ec ted pv  b a se char g i ng  st a t i o of . ..  (Sat tia na da n)   37 1 con t in u e s t o   c h a rge .  Hence , th sour ce in c r e a s es  a n d   c urren t  re m a in ne g at i v e. The v o lta g e   a lso i n cre a se s w i t h   ti m e .   The system  s wit c hes  back to  M o de 1 after  6s.           F i gure   8.  W a v e f orm s  of st o r age  bat t ery         F i gure   9.  W a v eform s  of Loa d   b at tery            F i gure   1 0 Wave form s of  s t o r a ge  b at tery  i Mo d e  3       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J  P ow  Elec   & Dr i   S y st, Vol. 10,  N o.  1, Mar c h 2 0 1 9   :     36 6 –  37 3   37 2     F i gure   1 1 Wa v e form s of Lo a bat t ery  in  M ode  3        F i gure  1 2   d esc r ibe s   t he  h a r d w are   implem enta t i o n   o t h e   pro pose d  c i r c u i t .  I t   a l s o   h a s  t e r m i n a l s  f o r  a   stor age  ba tte ry   a nd  l o a d   b atter i e s .   Cu r r e n is  f e d   t th bat ter i e s   t hrou g h   a   b a tter y   c on tro ller  c i rcui t.  I con s is t s   o Mo sfe t s,  o ne   c apa c i t o an o n in d u ct or  w h i ch   t o g et her   fo rm   a   c ir cui t   t h a is  c a p a b le  o ac tin g   bo th  a buc a nd  bo ost  co nve r t e r It  a c t as  a   buc co nver t e r   d u r ing  t h c h ar g i n g   o pera t i on  of  t he   b a t t e ry.  On   the ot her   ha nd,   it w o rks  a s  a b oos t   c o n v er t e r dur ing t h e d i sc ha rg in o p er at i o n of t he  ba tte r y . The inve r t er part   con s is t s   o Mo sfe t s.   I is   a l s c o n n ec t e t o   a   s ing l e- pha se  A su p p l y   t hro u gh  a   23 0/1 2 V   sing le  t a p   trans f or me r.  G a t e   p u l s es  a r e   r equire for  eac o f   t he  m osfe ts  u se in   t he  c irc u i t It  i ge ne rate by  a   mic r oco n tro l le r.  T he   c on tro l le circui co nsi s ts  o m i c r ocon t ro l l er  c ir cui t   w hic h   i p o w e red  fr om  one  o th e   tap s   o a   2 30/ 1 2 V   tap  tra n sform e thro ug a n   I C7 8 05  a s   t he   m i cr oco n t ro ll e r   r u n o n   a   c on st a n t   5V   pow e r   sup p l y .   The   mi cr op r o cess o ta kes  fe ed bac k   f rom  the   P V   p a n el   a n d   S o C   o f   t h s t orage   ba t t e r to   g e n e r at t h cloc k s i g n a l  fo r  the Mosfe ts.   The   m o sfe t s ne ed a si g na l   o f  at  l ea s t  9V   to pe r f o r m   t he s w i tc hin g  o per a tio n.  Bu t   the   s i gna ge ne ra ted  b y   t he  m i c roc o n t ro l l er  i 5V   s ig na l.  H en ce   a   d ri ver   circ u it  is   r equ i re tha t   m ay   a ct  a s   an  a m p l i fie r   t o   am plify t h e 5 V   s ig na t o  12V   s ig na be for e   f e e d i n it   t o the   m o s f et.   T h e   dri v er   c i r c u i t  con sis t s   o f  8   n u m b e r s  o f   I C  T L P 2 5 0 ,   o n e   f o r   e a c h  o f   t h e   m o s f e t .   E a c h   o f   th e m   i pow er e d   from   t h 2 30/ 1 2 V   trans f or me th rou gh  a   recti f ier  circuit.  A   capacitor  i s   a ls pu in  t he  r e c t i f ie c i rcu i t h at   a c t as  a   f ilte to  smoo the n   t he   s upp l y   b e i n g   f ed  t the   I C .   F i na l l y,  t he   s w itc hin g   o pe rati o n   i d one   a cc o r di ng   t t h m ode   i n   w h ic h the   s y ste m   i w o rking.           F i gur e.  12.  H ardw a r D e sign       5.   CONCL U S IONS   The   eff i c i e n pow er  m anage m e n sys t em   u sing  QZS I   i nv erte is  a d dress e i n   t h i pape r.  T he   r esul t,  em phas i t h bi- d ire c t i o n a l   pow e r   f l o w   be tw een  P V   to  g rid  an g r i to   P V   w ith  d iffe r e nt  v o lta ge w h ic h   ma tch  the   pr a c tic al  r e q u i re me nt .   M ode l i ng  a n d   c o n t rol  stra teg y   h a ve  b e e de v e lo pe for  a   bet t e r   u n d e rst a nd ing  o f   t h e   c ont ro l   st rat e gy Hard ware   i mp l e me nt ati o n   of  t he  c irc u it   h a s   a ls be e n   d one   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   El e c  &  D ri S yst     I S S N :   2088- 86 94       Im ple m en ta tio n of  q uas i-z  sourc e  i n ve rt e r  f o r gr id   co n n ec ted pv  b a se char g i ng  st a t i o of . ..  (Sat tia na da n)   37 3 succe ssfu lly  a nd  is  v erifie d   w ith  t he  s im ul a t i o resu l t s.   T he   p r opose d   m ode e n sur e faster  c ha rgi ng  o f   elec tr ic  v e h ic le   a nd  the   port a bi l i t y   o PV   s y s tem   m a ke cha r g i n s t a t i o n   e a si l y   a da pta b le  i sma ller   p l ace s.  The  r o bust  c o nt r o ller   co ntr o ls  t he  b i-d i re c tio p o w e fl ow   P V   t gri d   a n d   g r i t o   P V   w ith  d iffe rent    opera tin vol ta ge s.       REFE RENCES    [1]   Du,  Y. Z h ou X.,   Bai ,   S .,  Lu k i c,   S Huan g ,   A . ,   " Rev i ew  o n o ni solat e bi- d irecti o nal  DC- D c o nverters  f or   pl ug -in  hy brid   e l ectric  veh i cle  c h arge  s tat i o n   a p p l i cation   at   m unicip a parki n g   deck s",  Co nf eren ce  P r oc eedi n g s   -   IEEE A pplied Power  Elect ron i cs  Conference and Exposit i on   -   A PEC,  p p.  114 5-1 1 5 1 ,   2 01 0.    [2]   Gamb oa,  G . Ha mi lton ,   C . ,   K erl e y,  R .,  Elmes ,   S . ,   A r i as,   A.,  Sh e n,  J .   &   Ba ta rse h I. ,   " C on trol  s tr a t e g y   of  a   m u l ti - po rt,  gri d   c on n ected d i rect -DC  PV   c hargi ng  st at i o f o pl u g -in   e l ectric  veh i cl e s ",  I E EE  En erg y   C o nv ers i o n   Congr e s s  and  Ex pos ition , ECCE 2 01 0 - Pro ceedi ngs , p p .   117 3-1 1 7 7 , 2 01 0.  [3]   Kri s tien Clem en t - Ny ns,  Edwi Haesen T h e   I mpact   o f Charg i ng  P l ug-In   H y b ri Elect ric  V e hi cle s   o n   Res i den tial  Di st ribu ti on  Grid”,   IE EE  T r ansa ct ions  On  Power  Systems v o l. 25 ( 1), p p-3 7 1 - 38 0 , Feb ruar y 20 1 0 .   [4]   Ge,  B . Ab u - Ru b ,   H . ,   P en g ,   F . Z . ,   L ei Q. De  A l m e i da ,   A. T.,  F e r rei r a,  F .J. T .E. ,   S u n ,   D Li u ,   Y .,  "An  ene r gy- st ored  q uas i -Z-sou rce  inv e rter  f or  a p p l i cati o n   to  p ho to voltai c   pow er  s y s tem " ,   IEEE T r a n s a ctio ns o n  In dus tria El ectro n i cs ,   vol.  6 0 (1 0),   p p .   4 4 6 8 - 448 1,   2 0 13.   [5]   Cintro n-R i ve ra J.G . Li,  Y . ,   J ia ng S.   &   P e n g,  F . Z . ,   " Qua s i- Z- S o u r ce  i nvert er  w ith  e nergy   s t o r age   f o P h o t ovolt a ic  po wer  g e ner a t i o n   s ys tems",   C onf eren ce  P r oc eed ing s   -   I E E E Applied  Powe r Elect r o ni cs Conference  and E x position  - A P EC p p . 4 01 -40 6 , 2 01 1.   [6]   Li,   F .   et   a l.   201 1,   " Q u as i-Z  s our ce  invert e r   w it h   batt ery  based   P V   po wer  g e ner a ti on   s yst e m",   2 0 1 1   International   Con f eren ce on  El ectrica M a chi n es  an d S y st ems , p p. 1   –  5,   2 01 1 .   [7]   L i u ,   J .,   J i a ng ,   S . ,   C a o,   D .,   L u ,   X .   P e n g F. Z . "S l i d i n g - m o d e   c o n trol   o qu a s i- Z-so ur c e   in ve r t e r   w ith   b a t te ry   f o r   renew a ble  ener gy   s ystem " ,   IEEE En ergy Co n versi on   Co ngress   a nd Exp o siti on ECCE   2 0 1 1,  P ro ceedi ngs,   pp .   3 665 -36 7 1 , 2 011 .   [8]   Ge,  B . Ab u - Ru b ,   H . ,   P en g ,   F . Z . ,   L ei Q. De  A l m e i da ,   A. T.,  Fe r rei r a,  F .J. T .E. ,   S un ,   D .   &   L i u Y.,  "An  ene r gy- st ored  q uas i -Z-sou rce  inv e rter  f or  a p p l i cati o n   to  p ho to voltai c   pow er  s y s tem " ,   IEEE T r a n s a ctio ns o n  In dus tria El ectro n i cs ,   vol.  6 0 (1 0),   pp .   44 6 8 -448 1, 201 [9]   Rasi n,   Z .   Rah m an ,   M. F,   " Desi gn   a n d   s i m u l ati on  of   q uasi-Z  s ou r ce  g r id -conn ected   P V   inverter  w ith   b att e ry   st orage",  IEEE Int e rn ation a l  Co n f er ence o n  P o wer  an E n erg y ,   pp. 1 5 8 9     1 5 94,   2013 .   [10]   D.  S attiana dan,   V .   Ka l y anasundara m,  S .   Vidyasagar,  Deepak  K umar   N ay ak,   Roopam   J h a,   M a xim u P o wer  P o in Track ing   f o Gri d   C o n n ected  P ho to vo ltai S y stem   U s i n g   S li d i n g   M od Co ntro l”,   Int e rn atio nal   Jo ur na l of Po we El ectro n i cs  a n d   Dr ive S y s t em   (I J P E D S ) V o l .   8 (4),   p p.  1 78 5~ 17 9 2 ,   D ec em b e 2017 .   [11]   Jo nas T avern e ,   F i rd aus  M u ha mm ad-S u k k i ,   A h m a Sy ahi r   A yub, Nazm S ellami ,   “  Des i gn  o So la Po we re d   Charg i ng   B ack pack”,   Int e rn at io nal  Jo ur nal  of  Po wer Elect ro nics  a n d  D r iv Sys t em   (I J P E D S ) V o l .   9 (2),   pp .   8 48~ 8 58,   J une  2 01 8.  [12]   Qif a ng  Chen ,   Studen t   M emb e r,   N ian   Li u,  M ember,   C u n g a ng   H u ,   M em b e r ,   Lin gfe n Wa ng   a nd   J ia n h u a   Zh a n g,  A uton om o u s   Energy   M an agem ent   S t rategy   f o r   S o l id -Stat e   T ransf o r m e t o   I n t e g rate  P V-Assisted  E Charging   S t ation   P a rti c ipat in in   A n c ill a ry   S ervi ce”,  IEEE Tran sa c t io ns   On   Indust r i a l  In for m atics ,   Vol.   1 3 ( 1),   p p . 2 58 -269 F e bru a ry   2 017   Ap p e ndix   DESIGN Pa r ameter:   Pa ra m e t e r s   Va lu e s   1.   PV   P l a nt m a x i m u m   powe r    5kW V mpp  =   235.9  I mp p  =   21. 36A  2.   PV   S y s tem   bus  volta g e (DC )   680  V av e   ,   1124. V pk   3.   Sw it c h ing  f r e q u e ncy  10  kH 4.   G r id  c onf i g u r a t ion    3-p h a s e   s e c onda ry ne t w o rk  415  V rms  (240  V rm s   pe r   pha s e )   5.   G r id  i nj ec tion  ( A pow e r)  5kV A   6.   Sw it c h ing  f r e q u e ncy  10  kH 7.   S t a n d a r d  /  r ef er en ce   A S 4447  G r id  C on nec tion  of E ne r gy S y st em s   via   Inve e r te rs  IE E E   1547  S t a n d a r d   on  Inte rc onne c ting D i st ibute d   Reso u r c e w i th  E le c. P o w er S ys.   8.   Stora g e   ba tt e r y   ca pac i t y   ( Kw h/A h )   96  kW a t   300V ,   320 A h   9.   T r a c t i on Ba tte ry  unit  24  kW a t   300V ,   80 A h   10.   C ontrolle r     D SP - 30F 20 10  11.   D r ive r   T L P 250    Inp u thre shold  c u r r e n t   I f =5 mA   S upply   c u rr e n I cc 11m S upply   volta g e   V cc 10-35V   O u tput  c ur re nt   I o =   1. 5A     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.