• 제목/요약/키워드: MPPT Control

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차량 적용을 위한 열전 소자 최대 전력 추종 제어 비교 (Comparisons on Maximum Power Point Tracking Control of a Thermoelectric Generator on Vehicles)

  • 장요한;정승훈;배성우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.159-166
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    • 2021
  • This study compares the maximum power point tracking (MPPT) control methods of a thermoelectric generator on vehicles. The researchers conduct comparisons on five different MPPT methods, including a fractional open circuit voltage method, a perturbation and observation (P&O) method, an incremental conductance method, a linear extrapolation-based MPPT (LEMPPT) method, and a LEMPPT/P&O hybrid method. These five MPPT methods are theoretically analyzed in detail, and the comparisons are conducted through MATLAB/Simulink simulation results. The comparison outcomes reveal that linear MPPT methods, including LEMPPT and LEMPPT/P&O hybrid methods, are more suitable for a thermoelectric generator on vehicles than the other MPPT methods examined in this work.

저일사강도에서 MPPT를 동작시키기 위한 알고리즘 연구 (A Study of MPPT Algorithm for Low Insolation)

  • 유권중;정영석;김기현;최주엽
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제51권3호
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    • pp.142-149
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    • 2002
  • As is well-known, the maximum power point (MPP) of PV power generation system depends on array temperature and solar insolation, it is necessary to track MPP of solar array all the time. Among various MPP control algorithms, the constant voltage control method, the perturbation and observation (P&O) method and the incremental conductance method (IncCond) have drawn many attractions due to the usefulness of each system. In this parer, the effectiveness of above mentioned three different control algorithms are thoroughly investigated via simulations and preposed efficiency evaluation method on experiment. Both the steady-state and transient characteristics of each control algorithms along with measured efficiency are analyzed, respectively. Finally, a novel MPPT control algorithm combining the constant voltage control and IncCond method for low insolation condition is proposed to improve efficiency of the 3KW PV power generation system.

A New Efficient Mppt Control Algorithm for Low Insolation Intensity

  • Yu, Gwon-Jong;Jung, Young-Seok;Park, Ju-Yeop
    • KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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    • 제2B권4호
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    • pp.214-218
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    • 2002
  • In this paper, the effectiveness of three different control algorithms are thoroughly investigated via simulation and a proposed efficiency evaluation method of experimentation. Both the steady state and transient characteristics of each control algorithm along with its measured efficiency are analyzed. Finally, a novel two-mode maximum power point tracking (MPPT) control algorithm combining the constant voltage control and the incremental conduction (IncCond) methods is proposed to improve the efficiency of the 3KW PV power generation system at different insolation conditions. Experimental results show that the proposed two-mode MPPT control provides excellent performance at less than 30% insolation intensity, covering the whole insolation area without additional hardware circuitry.

A Novel MPPT Control of a Photovoltaic System using an FLC Algorithm

  • Ko, Jae-Sub;Chung, Dong-Hwa
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.17-25
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    • 2014
  • This paper proposes a novel maximum power point tracking (MPPT) system using a fuzzy logic control (FLC) algorithm for robust in-environment changing. The power available at the output of a photovoltaic (PV) cell continues to change with radiation and temperature because a solar cell exhibits nonlinear current-voltage characteristics. Therefore, the maximum power point (MPP) of PV cells varies with radiation and temperature. The MPPT methods are used in PV systems to make full utilization of the PV array output power, which depends on radiation and temperature. The conventional MPPT control methods such as constant voltage (CV), perturbation and observation (PO) and incremental conductance (IC) have been studied but these methods are problematic in that they fail to take into account the changing environment. The proposed FLC controller is based on the fuzzy control algorithm and facilitates robust control with the environmental changes. Also, the PV systems applied FLC controller is modeled by PSIM and the response characteristics of the FLC method according to environmental variations are analyzed through comparison with the performance of conventional methods. The validity of this controller is shown through response results.

그림자 영향을 고려한 PV MIC 시스템의 새로운 MPPT 제어 (A Novel MPPT Control of PV MIC System Considering the Shaded Effect)

  • 최정식;정동화
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.21-33
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    • 2012
  • This paper presents the new maximum power point tracking(MPPT) control of the photovoltaic(PV) module integrated converter(MIC) system considering the shadow influence. The output characteristics of the solar cell is a nonlinear and affected by a temperature, the solar radiation and influence of a shadow. Particularly, MIC system is very sensitive to the shadow influence because the capacity is very small. In order to increase an output and efficiency of the solar power generation, the maximum power point(MPP) obeying control are necessary. Conventional perturbation and observation(PO) and Incremental conductance(IC) are the method finding MPP by the continued self-excitation vibration. The MPPT control is unable to be performed by rapid output change affected by the shadow. To solve this problem, the new control algorithm of the multi-level in which the step value changes by output change is presented. In case there are the solar radiation, a temperature and shadow influence, the presented algorithm treats and compares the conventional control algorithm and output error. In addition, the validity of the algorithm is proved. through the output error response characteristics.

배터리 내장형 초소형 태양광 장치용 PV MPPT 및 충방전 제어 알고리즘 (The PV MPPT & Charge and Discharge Algorithm for the Battery Included Solar Cell Applications)

  • 김승민;박봉희;최주엽;최익;이상철;이동하
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.69-75
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    • 2013
  • To increase the efficiency of the photovoltaic, almost photovoltaic appliances are controlled by Maximum Power Point Tracking(MPPT). Existing most of the PV MPPT techniques have used power which multiplies sensed output current and voltage of the solar cell. However, these algorithms are unnecessarily complicated and too expensive for small and compact system. The other hand, the proposed MPPT technique is only one sensing of the MPPT converter's output current, so there is no need to insert another sensors of battery side. Therefore, this algorithm is simpler compared to the traditional approach and is suitable for low power solar system. Further, the novel proper charge/discharge algorithm for the battery with PV MPPT is developed. In this algorithm, there is CC battery charge mode and load discharge mode of the PV cell & battery dual. Also we design current control to regulate allowable current during the battery charging. The proposed algorithm will be applicable to battery included solar cell applications like solar lantern and solar remote control car. Finally, the proposed method has been verified with computer simulation.

MPPT 제어기능을 갖는 빛과 진동 에너지를 이용한 에너지 하베스팅 회로 설계 (Design of an Energy Harvesting Circuit Using Solar and Vibration Energy with MPPT Control)

  • 윤은정;황인호;박종태;유종근
    • 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$$8mm^2$이다.

MPPT 제어기능을 갖는 삼중입력 에너지 하베스팅 회로 설계 (Design of a Triple-input Energy Harvesting Circuit with MPPT Control)

  • 윤은정;박종태;유종근
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.346-349
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    • 2013
  • 본 논문에서는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어기능을 갖는 빛, 진동 그리고 열 에너지를 이용한 삼중입력 에너지 하베스팅 회로를 설계하였다. 설계된 회로는 MPPT 제어를 통해 솔라셀과 압전소자 그리고 열전소자로부터 최대 가용 전력을 수확하고, 수확된 에너지를 저장 커패시터에 병합하여 저장한다. 병합된 에너지는 PMU(Power Management Unit)를 통해 센서노드로 공급된다. MPPT 제어는 변환소자의 개방회로전압과 MPP(Maximum Power Point) 전압간의 비례관계를 이용하여 구현하였다. 제안된 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 에너지 하베스팅 회로의 칩 면적은 $945{\mu}m{\times}995{\mu}m$이다.

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진동에너지 수확을 위한 MPPT 제어 기능을 갖는 CMOS 인터페이스 회로 (A CMOS Interface Circuit with MPPT Control for Vibrational Energy Harvesting)

  • 양민재;윤은정;유종근
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.412-415
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    • 2015
  • 본 논문에서는 진동에너지 수확을 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 CMOS 인터페이스 회로를 설계하였다. 제안된 회로는 AC-DC 변환기, MPPT 제어회로, DC-DC 부스트 변환기, 그리고 PMU(Power Management Unit)로 구성된다. AC-DC 변환기는 진동소자(PZT)에서 출력되는 AC 신호를 DC 신호로 변환해주는 역할을 하며, MPPT 제어회로는 진동소자로부터 최대전력을 수확하여 효율을 높이는 역할을 한다. DC-DC 부스트 변환기는 AC-DC 변환기에서 공급된 에너지를 원하는 값으로 승압 및 안정화 시키는 역할을 하며 PMU를 통해 부하로 에너지를 전달한다. AC-DC 변환기는 효율 특성이 좋은 능동 다이오드를 이용한 전파정류기를 사용하였으며, DC-DC 부스트 변환기는 제어 회로가 간단한 쇼트키 다이오드를 사용한 구조를 사용하였다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계되었으며, 설계된 칩의 면적은 $950um{\times}920um$이다.

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MPPT 제어기능을 갖는 마이크로 빛에너지 하베스팅 회로 (A Micro Solar Energy Harvesting Circuit with MPPT Control)

  • 윤은정;박종태;유종근
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.105-113
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    • 2013
  • 본 논문에서는 0.5V 이하의 낮은 전압을 출력하는 초소형 PV(photovoltaic) 셀을 이용한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 기능을 갖는 마이크로 빛에너지 하베스팅 시스템을 제안한다. MPPT 제어는 PV 셀의 개방전압과 MPP(Maximum Power Point) 전압간의 비례관계를 이용하여, 파일럿(pilot) PV 셀로 하여금 주(main) PV 셀의 MPP를 실시간 추적할 수 있도록 설계하였다. 제안된 회로는 0.18um CMOS 공정으로 설계되었으며, 칩 면적은 부하단 전하펌프와 패드를 포함하여 $900um{\times}1370um$이다. 제작된 칩을 측정한 결과 설계된 회로가 빛 세기의 변화에 따른 MPP 전압 변화를 실시간 트래킹하는 것을 확인하였다. 또한 MPPT 제어기능을 적용했을 때 부하가 큰 경우에도 MPP 근처의 전압을 부하에 공급함으로써 MPPT 제어기능을 적용하지 않았을 때에 비해 더 많은 전력을 부하로 공급하는 것을 확인하였다. 기존의 마이크로 빛에너지 하베스팅 회로에 비해 제안된 회로는 제어회로 구동을 위해 미리 충전된 배터리가 필요하지 않기 때문에 배터리를 사용하지 않는 초소형 자가발전 시스템에 적합하다.