• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.7-8
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• 2014

본 논문에서는 보편적으로 태양광 시스템에 적용되는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 기술들이 가지는 단점을 상호 보완하는 하이브리드 MPPT 제어 알고리즘을 제안하였다. 널리 사용되고 있는 MPPT 기술들을 비교하여 분석하였고, 이를 바탕으로 각 기술들의 단점을 상호 보완할 수 있는 요소들을 추출하여 MPPT 알고리즘에 적용하였다. 구현된 알고리즘은 최대전력점으로부터 동작점이 떨어져 있는 경우 빠르게 추적할 수 있는 속응성을 가지며, 정상상태에서는 안정도를 높이고, 국부적인 최대전력점(LMPP; Local Maximum Power Point) 발생 시 이를 감지하여 전체 특성 곡선의 최대전력점(GMPP; Global Maximum Power Point)을 찾아가도록 하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 그 특성을 확인하였다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.19-30
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• 2019

태양광 발전은 일사량 및 온도 등 외부변화에 따른 안정적이고 효율적인 최대 전력 출력 전력점을 추적하기 위한 MPPT 알고리즘이 필요하다. 본 연구는 인공 신경망을 이용하여 기존 MPPT 알고리즘보다 신속하게 MPP를 추적할 수 있는 모델을 구현하였다. 제안 모델은 인공 신경망의 학습 데이터를 위해 다양한 일사량과 온도의 조합에 대해서 기존 MPPT 알고리즘으로 MPP의 전류와 전압을 찾았다. 획득한 MPP 데이터는 입력 노드를 일사량과 온도로 출력 노드를 전류와 전압으로 하여 학습하였다. 실험결과 일사량과 온도 변화가 있는 0~0.3t 구간에서 추적시간은 기존 알고리즘인 P&O와 InC 그리고 Fuzzy는 각각 잘못된 계산식t, 0.49t 그리고 0.4076t이였으며, 제안 모델은 0.32511t로서 기존 알고리즘 보다 0.1t 이상 신속하게 MPP를 추적하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.436-443
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• 2017

최근, 지구온난화 등의 문제로 인해 새로운 에너지 기술의 개발이 화제가 되고 있다. 중규모 이상의 출력을 얻도록 최적화된 태양광 및 태양열, 풍력 발전과 같은 신재생에너지 기술과 다르게 에너지 하베스팅기술은 출력전력이 매우 작아 크게 주목받지 못하고 있다. 하지만 최근 모바일 산업이 활성화 되면서 에너지 하베스팅기술의 활용가치가 재평가 받고 있다. 또한, 최대전력점 추적방식기술 역시 활발히 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 일정한 저항부하를 위한 열전모듈의 새로운 최대전력점추적 제어방식을 제안한다. 열전 모듈(이하 TEM: Thermoelectric Module)의 V-I곡선특성과 내부저항을 분석하고. 기존의 MPPT제어방식을 비교하였다. P&O(Perturbation and Observation)제어방식은 전압, 전류를 측정하기위한 센서 2개를 사용해야하기 때문에 CV제어방식보다 경제성이 떨어지지만 보다 정확히 MPP를 찾는다는 장점을 가진다. CV(Constant Voltage)제어방식은 전압센서 1개만 사용하기 때문에 경제적인 측면에서는 P&O제어방식보다 뛰어나지만, MPP가 정확히 못하다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 두 제어방식의 장점만을 가지고 TEM의 최대전력점(MPP)을 추적하도록 설계하였다. 제안된 MPPT 제어 방식은 PSIM 프로그램을 이용한 모의실험으로 확인하였으며, 하드웨어제작을 통해 제안된 MPPT제어 방식을 검증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.203-210
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• 2005

IMT2000과 같은 휴대용 무선통신 시스템을 위한 혼성마이크로 동력원에 대한 연구를 수행하였다. 혼성마이크로 동력원은 태양전지, 슈퍼커패시터, 리튬이온 전지로 이루어져 있다. 주기적인 펄스성 부하에 대응하기 위하여, 슈퍼 커패시터가 리튬이온 전지와 병렬로 연결되어 펄스전류를 흡수한다. 태양전지는 배터리에 전류를 공금하며, 최대전력점에서 동작하도록 제어된다. 펄스성 부하에도 적용될 수 있는 최대전력점 추적기법이 소개되며, 실험을 통해서 완벽한 추적성능을 입증하였다. 혼성마이크로 동력원들 간의 매칭을 위한 제어기 설계 기법이 제시되며, 실험을 통해 성능을 입증하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.171-177
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• 2002

계통연계형 태양광 발전시스템은 계절별 전력수요의 변동이 많은 경우에 첨두전력 삭감의 한 방안으로 고려된다. 본 시스템의 발전효율을 증가시킬 수 있는 방법으로는 근본적으로 태양전지 자체의 변환효율을 증가시키는 방법과 제어관점에서 일사량과 태양전지 표면온도에 따라 시시각각 변하는 태양전지의 최대출력 점에 시스템의 동작점을 추종하게 하는 최대 전력점추적 (Maximum Power point Tracking, 이하 MPPT) 기법을 들 수 있고 발전 효율을 높이기 위하여 자주 사용되어 왔다. 초기 투자비용을 줄이기 위해 후에 등장한 직류초퍼를 사용하지 않고 MPPT 기능을 구현하는 태양광 발전시스템의 경우에 MPPT 알고리즘은 기존의 방법들을 사용하였고 직류초퍼를 사용하지 않은 태양광발전시스템에 적합한 MPPT 알고리즘의 연구는 없었다. 따라서 직류초퍼를 사용하지 않은 태양광 발전시스템에 적합한 MPPT 알고리즘의 연구가 요구되며 본 논문에서는 초퍼 없는 계통연계형 태양광발전 시스템을 대상으로 기존 MPPT 알고리즘의 문제점을 밝히고 이를 해결할 수 있는 새로운 MPPT 알고리즘을 연구하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.291-298
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• 2020

본 연구는 입자 무리 최적화 (PSO; particle swarm optimization) 알고리즘을 이용하여 기존의 MPPT 알고리즘보다 신속하게 MPP를 추적할 수 있는 모델을 제안하였다. 제안 모델은 PSO 알고리즘에서 gbest 및 pbest의 가속 상수를 높게 설정하여 신속하게 MPP 지점을 추적하고 이로 인한 전력 불안정 문제점을 제거하였다. 또한, 일사량의 급격한 변화에 따른 태양광 패널의 전력 변화를 감지하여 알고리즘을 다시 실행하였다. 실험결과, 일사량이 691.5W/m2에 대해서 MPPT 시간이 0.03초와 전력이 131.65로서 기존의 P&O와 INC 알고리즘보다 높은 전력과 빠른 속도로 MPP를 추적하였으며, 일사량 변화에 따라 신속하게 MPP를 추적하였다. 제안 모델은 태양광 패널이 병렬로 연결되어 있는 태양광 발전소에서 부분적인 음영에 의해 전력량의 변화를 감지하였을 경우에도 적용할 수 있다. 본 연구는 MPPT 알고리즘을 개선하기 위해 MFO (moth flame optimization) 및 WOA (whale optimization algorithm)와 같은 최적화 알고리즘에 대한 비교 연구가 필요하다.

• 전력전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.89-95
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• 2009

태양광발전시스템에서 태양전지의 최대전력점 추적(MPPT, Maximum Power Point Tracking)은 중요한 부분이다. MPPT 알고리즘은 태양전지가 주어진 일사량 및 온도에 의해 최대전력점에서 동작할 수 있도록 전압($V_{MPP}$), 전류($I_{MPP}$)를 찾는다. 기존의 P&O, IncCond 알고리즘은 듀티를 증가 혹은 감소시키기 위하여 마이크로 프로세서나 DSP를 필요로 한다. 본 논문에서는 간단하면서 빠른 아날로그 MPPT 알고리즘을 제안한다. 이 방식은 기존 방식과 비교해서 매우 빠르게 MPP를 추적할 수 있으며 구현하기 쉽다. 또한 급격히 변하는 일사량에 기존 방식보다 대처가 빠르며 높은 효율을 보여준다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.443-447
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• 2000

본 논문에서는 과학위성 1호의 전력계 설계에 대해서 서술한다 과학위성 1호의 전력계는 크게 Power stage와 Control stage로 나누어지는데 Power stage 는 200[Watt] Buck으로 구성되어 있으며 Control stage는 Hardware 제어기인 최대전력 추적기와 배터리 전압제어기 Software control을 위한 베터리 전류제어기와 직접 듀티제어기로 이루어져 각 동작모드에 따라서 적절한 제어기를 선택할 수 있게 되어있다. 따라서 신뢰성 있는 제어와 정밀제어를 선택적으로 정할 수 있기 때문에 위성의 운용면에서 용이성을 제공해 준다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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• pp.173-181
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• 2005

현대문명의 총아로 각광받는 노트북, Mobile 컴퓨터는 날로 소형화 또는 경량화 되고 있다. 그러나 이와 같은 휴대용 전자기기는 전력소비가 비교적 많은 관계로 옥외에서 사용시에 추가적인 전력 공급이 없이는 사용시간이 제한된다. 따라서 주간에 태양전지를 이용하여 휴대용 전자기기에 적합한 직류전원을 직접 공급할 수 있다면 지속적인 활용이 가능하다. 따라서 야외에서 장시간 사용할 시에는 태양전지의 발전량을 최대로 얻기 위하기 저 전력 소모형태의 태양 추적장치를 개발하여 활용할 필요가 있다. 이와 같은 제품이 개발될 경우에는 야외훈련이 많은 군부대의 작전시에 많이 사용되는 무전기, 휴대용 컴퓨터(Notebook 또는 Mobile Computer) 등의 충전용 전원으로 활용할 수 있다. 동시에 태양에너지인 청정에너지를 활용함으로서 환경공해를 최소화 할 수 있게 된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.2457-2464
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• 2011

본 논문에서는 압전 소자를 이용한 진동에너지 하베스팅 회로를 설계하였다. 압전소자의 전력-전압 특성을 이용하여 최대 전력을 부하로 전달하기 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 기능을 구현하였다. MPPT 제어 회로는 압전소자의 출력 단에 연결된 전파 정류회로의 개방회로 전압을 주기적으로 샘플링하여 최대 가용전력이 생성되는 지점을 추적하고 이를 부하로 전달하는 역할을 한다. 제안된 진동에너지 하베스팅 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였다. 모의실험 결과 설계된 회로의 최대 전력 효율은 91%이고, pad를 제외한 칩 면적은 $700{\mu}m{\times}730{\mu}m$이다.