• Journal of Power Electronics
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• 제11권2호
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• pp.218-227
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• 2011

The subject of variable step size maximum power point tracking (MPPT) algorithms has been addressed in the literature. However, most of the addressed algorithms tune the variable step size according to two variables: the photovoltaic (PV) array voltage ($V_{PV}$) and the PV array current ($I_{PV}$). Therefore, both the PV array current and voltage have to be measured. Recently, maximum power point trackers that arc based on a single variable ($I_{PV}$ or $V_{PV}$) have received a great deal of attention due to their simplicity and ease of implementation, when compared to other tracking techniques. In this paper, two methods have been proposed to design a variable step size MPPT algorithm using only a single current sensor for stand-alone battery storage PV systems. These methods utilize only the relationship between the PV array measured current and the converter duty cycle (D) to automatically adapt the step change in the duty cycle to reach the maximum power point (MPP) of the PV array. Detailed analyses and flowcharts of the proposed methods are included. Moreover, a comparison has been made between the proposed methods to investigate their performance in the transient and steady states. Finally, experimental results with field programmable gate arrays (FPGAs) are presented to verify the performance of the proposed methods.

• 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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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• pp.626-630
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• 2001

MPPT (maximum power point tracking) control is very important for the practical PV (photovoltaic) systems to maintain efficient power generating conditions irrespective of the deviation in the PV array insolation or/and temperature conditions. Although a plenty of researches have been done so far, most of them are too costly because of being too dependant on expensive sensors for measuring photovoltaic power and micro-processors for achieving elaborate and complicated control strategies. From this point of view, authors have been researching on sensor-less approaches for MPPT control, and have proposed two types of new control schemes 'Power Equilibrium Scheme' and 'Limit Cycle Scheme'. This paper summarises these two schemes with focussing on their :- operating principles and some results of simulation and experiments.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.164-172
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• 2001

본 논문에서는 대표적인 MPPT(Maximum Power Point Tracking)제어 알고리즘인 일정전압제어, P&O(Perturbation and Observation)제어, IncCond(Incremental Conductance)제어에 대하여 서술하고, 그 효율성을 검토해 보았다. 이를 위하여 시뮬레이션 및 효율시험을 통하여 정상상태 및 과도상태에 대한 각 알고리즘별 특성 및 효율을 분석하였다. 또한, MPPT 제어의 고효율화를 위하여 기존의 제어 알고리즘을 개선한 Two-Mode 제어법을 제안하였으며, MPPT 효율측정을 위한 회로구성 및 측정 방법을 제시하였다.

• 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.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.299-303
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• 2011

This paper proposes a novel sensorless maximum power point tracking (11PPT) algorithm for PV systems. The method is based on dividing the operating time into several intervals in which the PV terminals are short circuited in one interval and the calculated short-current of the PV is obtained and used to determine the optimum operating point where the maximum output power can be obtained. The proposed MPPT algorithm has been introduced into a current-controlled boost converter whose duty ratio is controlled to the maintain MPP condition. The same sequence is then repeated regularly capturing the PV maximum power. The main advantage of this method is eliminating the current sensor. Meanwhile, this MPPT algorithm reduces the power oscillations around the peak power point which occurs with perturbation and observation algorithms. In addition, the total cost will decrease by removing the current sensor from the PV side. Finally, simulation results confirm the accuracy of the proposed method.

• 전기학회논문지
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• 제58권10호
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• pp.1968-1975
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• 2009

The paper proposes a novel control algorithm for tracking maximum power of PV generation system.. The maximum power of PV array is determinated by a insolation and temperature. Prior considered the term in PV generation system is how maximum power point(MPP) is accurately tracked.. The paper proposes a fuzzy neural network(FNN) control algorithm so as to accurately track those maximum power points. The proposed control algorithm comprises the antecedence part of fuzzy rule and clustering method, multi-layer neural network in the consequent part. FNN has the advantages which are depicted both high performance and robustness in fuzzy control and high adaptive control in neural network.. Specially, it can show the outstanding control performance for parameter variations appling to non-linear character of PV array. In this paper, the tracking speed and the accuracy prove the validity through comparing a proposed algorithm with a conventional one.

• 전력전자학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.38-45
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• 2021

The photovoltaic module has the characteristic of changing its output characteristics depending on the amount of radiation and temperature, where the arrays that connect them in series and parallel also have the same characteristics. These characteristics require the MPPT technique to find the maximum power point. Existing P&O and IncCond cannot find the global maximum power point (GMPP) for partial shading. Moreover, in the case of Improved-GMPPT and Enhanced Search-Skip-Judge-GMPPT, GMPP due to partial shading can be found, but the variation in the open voltage during temperature fluctuations will affect the operation of the Skip and will not be able to perform accurate MPPT operation. In this study, we analyzed the correlation between voltage, current, and power under solar module and array conditions. We also proposed a technique to find the maximum power point even for temperature fluctuations using not only the amount of radiation but also the temperature coefficient. The proposed control technique was verified through simulations and experiments by constructing a 2.5 kW single-phase solar power generation system.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제34권6호
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• pp.1-10
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• 2014

The efficiency of the maximum power point tracking(MPPT) of inverter which is used in grid-connected photovoltaic systems is changed according to dynamic environment conditions. Hence, this paper evaluates the performance of the proposed method and other MPPT algorithm on the basis of European Efficiency Test(EN50530). The modeling of MPPT algorithm is made by the Matlab & Simulink. In the result of simulation, the more control period is shorter, the more MPPT efficiency is higher. Also, the Proposed MPPT algorithm has higher performance than other MPPT algorithm with no regard to control period.

• 전력전자학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.21-28
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• 2005

일사량과 온도에 의해 태양광 어레이의 최대전력동작점(MPOP)이 결정되며 태양광발전시스템에서 중요하게 고려해야 할 사항 중 하나는 최대전력동작점을 정확하게 추종하도록 하는 것이다. 과거부터 여러 최대전력추종제어기법(MPPT)들이 사용되어 왔지만, 마이크로프로세서를 이용한 최대전력추종제어기법은 다른 태양광 어레이와의 호환성, 적응성 측면에서 유리하다. 이 논문에서는 기존의 P&O, IncCond 알고리즘에 대한 분석과 새로운 히스테리시스밴드 변동 기법을 제안한다. 새로 제안된 제어기법의 우수성을 나타내주기 위하여 저자는 3가지의 기준을 만들어서 각 기법을 비교 및 분석하였다. 첫째로, 정상상태에서의 각 기법의 파형을 살펴보았고, 다음으로 일사량을 급변하였을 경우의 파형을 나타내었고, 마지막으로 일사량에 따른 MPPT 추종효율을 보였다. MPPT 시뮬레이션과 실험은 부스트 컨버터에서 수행하였다.