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경숙 노
2 years ago
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2 Ph R S Sun light Solar cell d R Sh L L o a d + V _ 그림 1 태양전지의등가회로 Fig. 1 Equivalent circuit of solar cell d ph sc Ph d V oc 그림 2 태양전지어레이의 PSM 모델 Fig. 2 PSM model of solar cell array kt é ù Ph = lnê + 1ú q ë d û Voc k q T K sc = o é æ qv êexpç ë è kt oc öù ú øû = S + T -T ) ph d o L sc N t ( c r é æ q( VL + LRs ) ö ù = o êexpç -1ú ë è AkT ø û = = or ph 3 ét ù æ qe æ öö c g ç 1 1 ê ú exp ç - ëtr û è Bk è Tr Tc øø S N - d VL + LR - R sh s B t Tc T r or Eg

3 그림 3 태양전지어레이의 -V, P-V 특성곡선 Fig. 3 -V, P-V characteristic waveform of solar cell array 그림 5 온도에대한태양전지의출력특성 Fig. 5 Output characteristics of solar cell by temperature -1 2[ mv ] [% ] 0.35[% ] 그림 4 일사량에대한태양전지의출력특성 Fig. 4 Output characteristics of solar cell by radiation ~ Voc ~ V

4 START START Measure V(k), (k) Measure V(k), (k) DV = V - V V -V > 0 P = V DP( k) = P - P d / = - / V - ( k -1) = 0 DP > 0 d / > - / V - ( k -1) > 0 DV > 0 DV < 0 D V ( k + 1) = V - C p ( k + 1) = V ( D V ( k + 1) = V ( k) k C p - C p D V ( k + 1) = V ( k) + C p D V ) + D V ( k V k C + 1) = ( ) - p D V ( k D V ( k V k C + 1) = ( ) + 1) = V C + p - p D V ( k V k C + 1) = ( ) + p 그림 6 PO MPPT 방법의순서도 Fig. 6 Flowchart of PO MPPT Method Return 그림 7 C MPPT 방법의순서도 Fig. 7 Flowchart of C MPPT Method C p dp +Vd = 0 V = - d = 0 dp / > 0 dp / < 0 dp = = V = V d = - V mp + V d = + V d

5 C B PV C Real MPP V C B A Real MPP Local MPP 그림 8 부분적인그림자발생시 PO, C MPPT 의추종특성 Fig. 8 Tracking characteristics of PO and C with partial shadow P -V DV V B DV P PV V PV P C P B V B + DV V B - DV D = + ad a P pv _ diff > e a = 1 Ppv PMPP P PMPP / 2 1 < D 2 pv

6 START P PWM Switching Duty cycle Sense (k), VPV PV (k) VPV PV MPPT Algorithm err + _ L Sawtooth PPV = VPV * PV PV L T L lk o P PV _ diff = PPV - PPV ( k - 1) L m D o2 Yes a = a = a = 1 Yes P PV kr = -k 1 2 _ Yes diff VPV > VPV VPV > VPV Yes No Yes No No > e P PV > PMPP PPV _ diff > 0 kr = k kr = k 3 kr = -k4 D = kr RETURN 2 ( PPV _ diff PPV ) No No = + a( D ) 그림 9 제시한 MPPT 알고리즘의순서도 Fig. 9 Flowchart of proposed MPPT algorithm P PMPP / 2 2 < D pv D D D a P -V D = k P PV r P PV _ diff P PV _ diff = PPV - PPV kr P PV (k) k + VPV _ C PV i S2 C c Duty cycle D S2 S 2 S 1 D S1 Duty cycle i S1 그림 10 MPPT 제어를위한 DC-DC 컨버터의구성도 Fig. 10 Configuration of DC-DC converter for MPPT control P PV k -1 C r D o1 C d + V o _ kr dp PV / PV L

7 표 1 태양전지모듈의파라미터 Table 1 Parameter of solar cell module V V ] oc [ dc sc [A] Vmp [ V dc ] mp [A] Pmp [W ] 그림 11 MPPT 제어를위한 PSM 회로도 Fig. 11 PSM circuit for MPPT control (a) PO MPPT Method (a) Changed radiation and temperature (b) C MPPT Method (b) P - V characteristic curve of solar cell module 그림 12 일사량및온도가변동할경우의태양전지모듈의특성곡선 Fig. 12 Characteristic curve of solar cell module with changed radiation and temperature (c) VPO MPPT Method 그림 13 태양전지모듈의출력응답특성 ( 일사량 / 온도변화 ) Fig. 13 Response output characteristic of cell module(changing of radiation/temperature)

8 (a) - V characteristic curve of solar cell considering shaded effect (a) PO MPPT Method (b) P - V characteristic curve of solar cell considering shaded effect (b) C MPPT Method 그림 14 그림자영향을고려한태양전지모듈의특성곡선 Fig. 14 Characteristic curve of solar cell module considering shaded effect -V P -V -V P -V (c) VPO MPPT Method 그림 15 태양전지모듈의출력응답특성 ( 그림자영향고려 ) Fig. 15 Response output characteristic of solar cell module(considering shadow influence)

16 Steady state response characteristic with PO MPPT control 그림 17 C MPPT 제어에대한정상상태응답특성 Fig.

9 표 2 MC 시스템의실험장치사양 Table 2 Experiment device specification of MC system [ V dc ] [A] [ V dc ] [A] [ mf] [V ] [ mf] [V ] [ mh ] [ mh ] 그림 16 PO MPPT 제어에대한정상상태응답특성 Fig. 16 Steady state response characteristic with PO MPPT control 그림 17 C MPPT 제어에대한정상상태응답특성 Fig. 17 Steady state response characteristic with C MPPT control 그림 18 VPO MPPT 제어에대한정상상태응답특성 Fig. 18 Steady state response characteristic with VPO MPPT control 그림 19 그림자영향에대한 PO MPPT 제어의응답특성 Fig. 19 Response characteristic of PO MPPT control with shaded effect

10 그림 20 그림자영향에대한 C MPPT 제어의응답특성 Fig. 20 Response characteristic of C MPPT control with shaded effect 그림 21 그림자영향에대한 VPO MPPT 제어의응답특성 Fig. 21 Response characteristic of VPO MPPT control with shaded effect

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1_12-53(김동희)_.hwp 본논문은 2012년전력전자학술대회우수추천논문임 Cascaded BuckBoost 컨버터를 이용한 태양광 모듈 집적형 저전압 배터리 충전 장치 개발 472 강압이 가능한 토폴로지를 이용한 연구도 진행되었지만 제어 알고리즘의 용의성과 구조의 간단함 때문에 BuckBoost 컨버터 또는 Sepic 컨버터를 이용하여 연구 가 진행되었다[10][13]. 태양광 발전