The objects of PV (Photovoltaic) monitoring system is to reduce the loss of system and operation and maintenance costs. In case of PV plants with configured of centralized inverter type, only 1 PV module might be caused a large loss in the PV plant. For this reason, the monitoring technology of PV module-level that find out the location of the fault module and reduce the system losses is interested. In this paper, a fault diagnosis algorithm are proposed using thermal and electrical characteristics of PV modules under failure. In addition, the monitoring system applied with proposed algorithm was constructed. The wireless sensor using LoRa chip was designed to be able to connect with IoT device in the future. The characteristics of PV module by shading is not failure but it is treated as a temporary failure. In the monitoring system, it is possible to diagnose whether or not failure of bypass diode inside the junction box. The fault diagnosis algorithm are developed on considering a situation such as communication error of wireless sensor and empirical performance evaluation are currently conducting.
본 논문은 자외선 광학센서 개발에 관한 것이다. 기존에 반도체 기반 자외선 센서를 대체하기 위해 개발된 단주기 광섬유격자기반 자외선 센서에 대한 측정 민감도를 향상시키기 위한 다양한 장치들을 설계하고 실험을 통해 성능을 확인하였다. 최근 연구를 통해 자외선 흡수에 따라 인장력이 유도되는 아조벤젠 폴리머 재료와 장력에 따른 광섬유격자 특성 변화를 조합하여 새로운 자외선 센서의 개념이 제시되었다. 본 연구에서는 광섬유격자 기반 자외선 센서에서 흡수하지 못하고 통과되는 자외선 잔광을 반사판을 이용해서 다시 반사시켜 센서에서 재흡수되는 원리로 센서의 민감도를 향상시켰다. 본 논문에서는 반사판의 종류를 선정하고 반사판의 곡률반경을 최적화하였다. 또한 기존의 원통형 집광렌즈를 이용한 민감도 향상 기술을 접목 시켜 아무런 장치가 없을 때와 비교해서 약 15배의 성능을 향상시키는 결과를 얻었다. 또한 외부 환경 효과를 줄이기 위한 패키지 모듈을 제작하여 적용하고 그 특성을 분석하였다.
Interest and investment in renewable energy have increased worldwide, highlighting the need for renewable energy. Solar energy was the most promising energy of all renewable energy sources, and it has the highest investment value. Because photovoltaics require a certain amount of area for installation, high density and high output performance are required. Shingled module is a promising technology in that they are featured by higher density and higher output compared to the conventional modules. Shingled technology uses a laser scribing to divide solar cells that are to be bonded with electrically conductive adhesive (ECA) to produce and connect strings, which has a higher output in the same area than the conventional modules. In the process of producing solar modules, metal ribbons are used to interconnect cells, but they are also needed for string connections in shingled solar cells. Accordingly, in this study, we researched the interconnection that best suits the connector that joins the string to the string. The module outputs produced under the conditions of the string interconnection were compared and analyzed.
Nowadays the bifacial PV system market and its applications are increasing rapidly. The performance of the bifacial PV system take advantage of its rear surface irradiance. Also, the ground albedo, PV module tilt and azimuth, PV module installation height, shading effect and module temperature are factors of bifacial PV system performance. This paper investigates how the performance of bifacial PV system is influenced by above factors. First, we analyzed the energy yield depending on PV module installation by simulation. Secondly, we compare energy performance evaluation of monofacial and bifacial module on different weather condition by experiment. Thirdly, we tested the albedo effect and checked operating characteristics using Dupont Tyvek material for the bifacial PV module. Fourthly, we check the shading effect of bifacial PV module on bypass diode operating. Finally, we applied the bifacial PV module in the nearby subway station for the noise reduction barrier using a qualified simulation program. In summary, we confirm that the energy performance superiority of the bifacial PV module has a lot of application use including road. Also, we have confirmed the bifacial module and inverter design should be considered by rear surface irradiance.
본 논문에서는 대지, 대공 표적을 포착 추적할 수 있는 적외선 및 가시광 센서가 탑재된 이종센서 영상탐색기의 종합 성능시험을 위해 구축한 HILS(Hardware In-the-Loop Simulation) 시스템 내에 적외선 표적원을 제안한다. 이 통합시스템은 다양한 종류의 표적과 시나리오 기반 이동 표적의 궤적을 모사하기 위해 열원 및 광원을 출력하는 100개의 모듈로 구성하였다. 또한 표적에 대한 위치, 속도, 방향, 배경 클러터와 재밍 환경 등을 모사할 수 있다. 이종센서 영상탐색기의 시험평가를 위해 구축된 HILS 시스템의 전체 시스템 구성과 적외선 표적원의 설계 및 측정 결과를 제시한다. 향후에, 구축된 HILS 시스템에서 모의비행 시나리오 기반으로 동적 실시간 포착 추적에 대한 단일 또는 이종센서가 탑재된 이종센서 영상탐색기의 성능을 시험할 예정이다.
상시전원이 공급되지 않은 광파표지에는 태양광을 이용한 전력공급시스템을 적용하고 있다. 이러한 전력공급시스템에서는 충전과 방전을 관리하는 충 방전조절기의 역할이 매우 중요하다. 최근 항로표지의 효과적인 관리를 위한 IT기술도입은 광파표지에 전력을 사용하는 장치를 추가하게 됨으로서 충 방전조절기의 중요성이 증가하고 있다. 현재 항로표지의 내부에 설치되어 운영되는 충 방전조절기의 점검은 접근성이 확보되지 않을 경우 점검하지 못하는 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 충 방전조절기에 블루투스 모듈을 설치하여 접근성을 확보하였다. 또한 스마트폰의 블루투스 통신 기능을 이용하여 무선 점검이 가능한 모니터링시스템을 구현하였다. 구현한 시스템은 도입비용이 낮고 구성이 간편한 장점이 있다. 또한 충 방전조절기의 실시간 상태정보를 확인할 수 있어서 점검비용과 점검 간 발생 가능한 위험요소를 예방하는 효과가 있다.
스테레오 감마선 탐지장치는 감마선을 신호를 측정하여 위치값을 통한 2차원의 감마선 영상을 생성 한후, 가시광영상과 중첩하여 실제 공간상의 감마선 분포를 나타낸다. 스테레오 감마선 탐지장치는 감마선 탐지센서를 포함하는 탐지부와 감마선 신호를 검출하는 신호측정부 그리고 탐지부의 위치를 제어하기 위한 모션제어부로 구성된다. 본 논문에서는 개별적으로 구성된 각각의 모듈을 효율적으로 운용하기 위한 시스템 운용 알고리즘을 개발하였고, 이를 통해 감마선 조사시험장에서 감마선에 대한 영상화 및 분포정보 출력을 확인하였다.
현대인의 생활은 대부분 실내에서 생활하고 있으며, 실내 거주공간을 쾌적화하기 위한 다양한 시스템을 설계하고 제어하고 있다. 제어기 설계에 있어서 중요한 인자는 온도, 자연광, 실내조명, 공간 넓이 등이 중요한 인자이며 이들 인자들 사이의 상관관계를 규명하여 쾌적제어기를 설계하고 있다. 본 논문에서는 온도, 습도 그 외에 실내 환경에 영향을 주는 조도와 실내 공간 넓이에 대한 기류 센서 등의 센서모듈을 설계하여 실내 환경에 대한 정보를 획득 한 뒤 실내에 사람의 유무에 대한 정보를 기준으로 PMV(Predicted Mean Vote) 규격화를 통하여 실내 환경을 쾌적하게 제어하는 시스템을 설계하였다. 또한, LonWorks 기반의 전력선 통신을 이용하여 실내조명을 제어하며, 공조용 에어컨을 제어할 수 있는 LonWorks 기반의 무선 리모콘을 설계하여 에어컨을 제어하고 원격 모니터링 기능을 수행하는 지능형 제어시스템을 제시하고자 한다.
In this study, we fabricated light-weight solar module for various applications such as building integrated photovoltaics (BIPV), vehicles, trains, etc. Ethylene tetra fluoro ethylene (ETFE) film was applied as a material to replace the cover glass, which occupies more than 65% of the weight of the PV module. Glass fiber reinforced plastic (GRP) was applied to the ones with a low durability by replacing the cover glass to ETFE. Moreover, to achieve a high solar power conversion in this study, we applied a shingled design to weight reduced solar modules. The shingled module with GRP shows 183.7 W of solar-to-power conversion, and the output reduction rate after weight load test was 1.14%.
Output power of photovoltaic (PV) modules installed outdoors decreases every year due to environmental conditions such as temperature, humidity, and ultraviolet irradiations. In order to promote the installation of PV modules, the reliability must be guaranteed. One of the important factors affecting reliability is intermetallic compounds (IMC) layer formed in ribbon solder joint. For this reason, various studies on soldering properties between the ribbon and cell have been performed to solve the reliability deterioration caused by excessive growth of the IMC layer. However, the IMC layer of the PV module interconnected by multi-wires has been studied less than using the ribbon. It is necessary to study soldering characteristics of the multi-wire module for improvement of its reliability. In this study, we analyzed the growth of IMC layer of the PV module with multi-wire and the degradation of output power through damp-heat test. The fabricated modules were exposed to damp-heat conditions (85 ºC and 85 % relative humidity) for 1000 hours and the output powers of the modules before and after the damp-heat test were measured. Then, the process of dissolving ethylene vinyl acetate (EVA) as an encapsulant of the modules was performed to observe the IMC layer. The growth of IMC layer was evaluated using OM and FE-SEM for cross-sectional analysis and EDS for elemental mapping. Based on these results, we investigated the correlation between the IMC layer and output power of modules.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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