Digital Control for BUCK-BOOST Type Solar Array Regulator

벅-부스트 형 태양전력 조절기의 디지털 제어

A digital controller can simply realize a complex operation algorithm and power control process which can not be applied by an analog circuit for a solar array regulator(SAR). The digital resistive control(DRC) makes an equivalent input impedance of the SAR be resistive characteristic. The resistance of the solar array varies largely in a voltage source region and slightly in a current source region. Therefore when the solar array regulator is controlled by the DRC, the Advanced Incremental Conductance MPPT Algorithm with a Variable Step Size(AIC-MPPT-VSS) is suitable. The AIC-MPPT-VSS, however, using small signal resistance and large signal resistance of the solar array can not limit the absolute value of the solar array power. In this paper, the solar array power limiter is suggested and the BUCK-BOOST type SAR which is fully controlled by the digital controller is verified by simulation.

디지털 제어기를 사용하면 태양전력 조절기의 전력변환 시 아날로그 회로로 구현이 불가능한 전력변환 제어 기법을 적용할 수 있으며 태양전력 조절기의 복잡한 운용 알고리즘을 구현할 수 있다. 디지털 제어기를 사용하여 태양전력 조절기의 입력 등가 임피던스를 저항 특성을 가지도록 정저항 제어하면 단일 정저항 제어기만으로 태양전력 조절기의 전류를 제어를 할 수 있다. 한편, 태양전지는 전압원 영역에서 저항이 큰 폭으로 변하며, 전류원 영역에서 작은 폭으로 변한다. 따라서 태양전력 조절기를 정저항 제어기로 제어하는 경우, 이러한 태양전지의 특성에 적합한 가변 진폭 최대 전력점 추적 기법을 적용하는 것이 유리하다. 그러나 가변 진폭 최대 전력점 추적은 태양전지의 대신호 저항과 소신호 저항을 이용하므로 태양전지가 출력하는 전력량을 계산하여 제한할 수 없다. 본 논문에서는 디지털 제어기를 사용하여 태양전지가 생성하는 최대 전력을 제한하는 운용 알고리즘을 제안하고 모의실험을 통해 디지털 제어기로 제어되는 태양전력 조절기를 검증한다.