• ETRI Journal
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• 제45권6호
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• pp.996-1006
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• 2023

Renewable energy is promoted massively to overcome problems that fossil fuel power plants generate. One popular renewable energy type that offers easy installation is a photovoltaic (PV) system. However, the energy harvested through a PV system is not optimal because influenced by exposure to solar irradiance in the PV module, which is constantly changing caused by weather. The maximum power point tracking (MPPT) technique was developed to maximize the energy potential harvested from the PV system. This paper presents the MPPT technique, which is operated on a new high-gain voltage DC/DC converter that has never been tested before for the MPPT technique in PV systems. Fuzzy logic (FL) was used to operate the MPPT technique on the converter. Conventional and adaptive perturb and observe (P&O) techniques based on variables step size were also used to operate the MPPT. The performance generated by the FL algorithm outperformed conventional and variable step-size P&O. It is evident that the oscillation caused by the FL algorithm is more petite than variables step-size and conventional P&O. Furthermore, FL's tracking speed algorithm for tracking MPP is twice as fast as conventional P&O.

• 전기학회논문지
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• 제61권2호
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• pp.231-236
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• 2012

This paper presents the MPPT(Maximum Power Point Tracking)control method of the PMSG wind generation system using the turbine model with a squirrel cage induction motor. The torque of squirrel cage induction turbine model is controlled by mathematization of speed characteristics of real blade. In this paper, maintenance and cost issues into consideration, except for previous method using information of the velocity of the wind speed sensor, the algorithm is presented. The algorithm is controlled by tracking the optimal point, the generator speed and maximum grid power. The vector controls of the generator side converter and the grid side converter are controlled respectively to obtain maximum torque and regulate unity power factor. With Psim simulations and experiments, the efficiency of squirrel cage induction turbine model and the validity of control algorithm are verified.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권5호
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• pp.1338-1348
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• 2017

In this study, a modified ripple correlation control (RCC) maximum-power point-tracking (MPPT) algorithm is proposed for a single-stage single-phase voltage source inverter (VSI) on a grid-connected photovoltaic system (GCPVS). Unlike classic RCC methods, the proposed algorithm does not require high-pass and low-pass filters or the increment of the AC component filter function in the voltage control loop. A simple arithmetic mean function is used to calculate the average value of the photovoltaic (PV) voltage, PV power, and PV voltage ripples for the MPPT of the RCC method. Furthermore, a high-accuracy and high-precision MPPT is achieved. The performance of the proposed algorithm for the single-stage single-phase VSI GCPVS is investigated through simulation and experimental results.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제32권spc3호
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• pp.220-227
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• 2012

The maximum power point tracking(MPPT) is important part pf PV generating system, because of nonlinear characteristic of PV array. Many MPPT algorithms have been developed and proposed, but partially shaded in PV generating system, these algorithms can not track maximum power point. This paper explains the partially shaded conditions in the PV generating system and describes a novel new MPPT algorithm. To verify the proposed novel algorithm, PSIM simulation tool is used in this paper, and proper 3kW PV module modeling is made. As a result, the right maximum power point(11PP) of PV PCS can be tracked directly under shading effect for any mismatched condition in solar array.

• 전력전자학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.521-531
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• 2011

본 논문은 그림자 영향을 고려한 PV(Photovoltaic) 시스템의 VPO(Variable Perturbation & Observation)MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어를 제시한다. 태양전지의 출력 특성은 비선형이고 온도, 일사량 및 그림자의 영향을 많이 받는다. MPPT 제어는 태양광발전 시스템의 출력 및 효율을 증가시키기 위한 매우 중요한 기술이다. 종래의 PO(Perturbation & Observation)와 IC(Incremental conductance) 등은 지속적인 자려진동에 의해 MPP(Maximum Power Point)를 찾는 방법으로 그림자 영향에 의해 출력이 급격하게 변할 경우 MPPT 제어를 수행하지 못한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 출력 변동에 따라 스텝 값이 변하는 새로운 제어 알고리즘을 제시한다. 제시한 알고리즘은 일사량, 온도 및 그림자 영향에 대해 종래의 제어 알고리즘과 응답특성을 비교하고 이를 통해 제시한 알고리즘의 타당성을 입증한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.397-400
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• 2015

본 논문에서는 낮은 듀티 동작의 센서 노드를 위한 저비용 MPPT 제어기능을 갖는 빛에너지 하베스팅 회로를 제안한다. 환경, 구조물 모니터링 센서와 같은 연속적인 동작이 요구되지 않는 센서 노드가 어플리케이션이며, 기존의 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어방법과 다르게 간단한 회로들을 이용하여 저비용 MPPT 제어 방법을 구현하였다. 제안된 MPPT 방법은 솔라셀의 개방회로전압과 MPP 전압간의 비례관계를 이용하여, 솔라셀의 개방회로 전압을 주기적으로 샘플링함으로써 최대 가용전력이 생성되는 지점을 추적하고 이를 부하로 전달한다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m\;CMOS$ 공정으로 설계되었으며, 칩 면적은 패드를 포함하여 $975{\mu}m{\times}1025{\mu}m$이다. 제작된 칩을 측정한 결과 주기적으로 솔라셀의 개방회로를 샘플링하여 솔라셀의 MPP를 실시간 추적하는 것을 확인하였다.

• 전기학회논문지
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• 제57권10호
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• pp.1796-1801
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• 2008

In this paper, a new current based maximum power point tracking (CMPPT) method is proposed for a single phase photovoltaic power conditioning system and the current based MPPT modifies incremental conductance method. The current based MPPT method makes the entire control structure of the power conditioning system simple and uses an inherent current source characteristic of solar cell array. In addition, digital phase locked loop using an all pass filter is introduced to detect phase of grid voltage as well as peak voltage. Controllers about dc/dc boost converter, dc-link voltage, dc/ac inverter is designed for a coordinated operation. Furthermore, PI current control using a pseudo synchronous d-q transformation is employed for grid current control with unity power factor. 3kW prototype photovoltaic power conditioning system is built and its experimental results are given to verify the effectiveness of the proposed control schemes.

• 전력전자학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.355-363
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• 2007

본 논문에서는 무변압기형 3상 계통연계 PV PCS (photovoltaic power conditioning system)를 제안하였다. 태양전지의 국소 최대 전력점에서 발전하는 것을 방지하여 최대 전력점에서 발전을 하도록 개선한 P&O (perturb and observe) 방식의 MPPT (maximum power point tracking) 알고리즘을 제안하였다. 3상 전압형 인버터를 외부 직류 링크 전압제어기, 내부 전류제어기, 그리고 마이크로컨트롤러로 구현하기에 적합하도록 간단화한 공간벡터 변조법을 통해 제어하여 3상 계통연계 시 단위 역률을 실현하였다. 그리고 시스템의 안정성 향상과 역률 개선을 위해 직류 링크 전압을 더 빠르고 정확하게 제어하기 위한 알고리즘을 제안하였다. 모든 알고리즘과 제어기를 하나의 마이크로컨트롤러로 구현하고 제안된 알고리즘과 제어기의 우수성을 실험을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.606-609
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• 2004

Maximum power point tracking(MPPT) is usually used for a solar power system. Many maximum power tracking techniques have been considered in the past. The microprocessors with appropriate MPPT algorithms are favored because of their flexibility and compatibility with different solar arrays. In this paper, four MPPT algorithms are analyzed and studied. Perturbation and Observation(P&O), Incremental Conductance(IncCond), which are used from the past. Improved P&O and Two-mode , which are developed P&O and IncCond algorithms. Also, the author introduces grid-connected fransformerless PV PCS to apply MPPT control. MPPT efficiency is measured by changing irradiance from $0.1kW/m^2\;to\;1kW/m^2$ and simulation was performed for each MPPT algorithm.

• 전기전자학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.224-234
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• 2012

본 논문에서는 초소형 센서노드를 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어기능을 갖는 빛과 진동 에너지를 이용한 에너지 하베스팅 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 MPPT 제어를 통해 온칩 솔라 셀과 압전소자로부터 최대 가용 전력을 수확하고, 수확된 에너지를 저장 커패시터에 병합하여 저장한다. 병합된 에너지는 PMU(Power Management Unit)를 통해 센서노드로 공급된다. MPPT 제어는 변환소자의 개방전압과 MPP 전압간의 비례관계를 이용하여 구현하였다. 제안된 회로는 0.18um CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 에너지 하베스팅 회로와 온칩 솔라 셀의 칩 면적은 각각 $2.85mm^2$와 $8mm^2$이다.