Abstract
A new high power density and low cost Photovoltaic Power Conditioning System (PV PCS) with energy storage system is proposed. Its high power density and cost effectiveness can be achieved through the unification of the maximum power point tracker and battery charger/discharger. Despite of the reduced power stage, the proposed system can achieve the same performances of maximum power point tracking and battery charging/discharging as the conventional system. Moreover, the high voltage stress across the link-capacitor can be relieved through the series-connected link-capacitor with the battery. Therefore, a large number of series/parallel-connected link-capacitors can be reduced by 4-times. Especially, when the utility power failure happens, both photovoltaic and battery energies can be supplied to the load with only one power stage. Therefore, it features a simpler structure, less mass, lower cost, and fewer devices. Finally, to confirm the operation, validity, and features of the proposed system, theoretical analysis and experimental results from a single phase AC 220Vrms/1.5kW prototype are presented.
본 논문에서는 고 전력밀도 및 저가형으로 구성 가능한 새로운 구조의 계통 연계형 태양광 인버터 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 태양전지의 최대 전력점 추종기능과 배터리의 충 방전 기능을 단일 전력단으로 구성함으로써, 고 전력밀도 및 저가격형 시스템 구성이 가능하다. 또한, 제안 시스템은 배터리를 링크 캐패시터에 직렬 연결함으로써 링크 캐패시터의 전압 스트레스를 배터리 전압만큼 저감할 수 있으므로 가격저감 효과가 크다. 최종적으로 제안 시스템의 우수성과 신뢰성 검증을 위하여 1.5kW급 태양광 인버터 시스템의 시작품을 제작하였고, 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안 시스템의 타당성을 검증한다.
