• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.132-134
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• 2018

본 논문은 태양광발전 시스템에서 P&O 방식 기반의 제어 기법인 duty 제어와 전류 제어 방식의 최대전력점 추종특성을 동일모드 조건에서 비교하였으며, 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하였다. Duty 제어 방식은 P-V 특성곡선을 이용하여 전력과 전압의 변화량을 통해 duty 증감을 결정함으로써 동작점을 결정한다. 이와 달리, 전류 제어 방식은 P-I 특성곡선을 이용하여 전력과 전류의 변화량을 통해 전류 지령치를 생성하고 비례-적분제어기를 통해 전류제어를 수행하여 동작점을 결정한다. 두 가지 제어 방식의 정확한 비교를 위해 등가의 ${\Delta}duty$ 및 ${\Delta}I_{ref}$의 값을 선정하여 모드 변화에 따른 ${\Delta}V$의 변화를 동일하게 맞추었다. DC - DC 부스트 컨버터를 이용하여 시뮬레이션과 실험에 두 제어 방식의 태양광발전 시스템을 구성하여 태양광 전압과 전류, 에너지 측면에서 특성을 비교하였다. 최대 전력점이 1.7kW인 특성곡선 조건 하에서, 시뮬레이션과 실험의 결과로 두 방식은 동일 MPPT 모드 시 동일한 동작점에 존재하며, 같은 값의 전력을 출력하여 동일한 성능의 효율을 보임을 검증하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권10호
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• pp.839-844
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• 2007

본 논문은 벅, 부스터, 벅-부스트 등의 부이용 DC-DC 컨버터 성능에 대하여 기술하였다. PV 시스템과 연계한 컨버터에 관한 특성이 고려된 동작특성 및 충전효율에 대하여 분석하였다. 그것은 MPPT 알고리즘과 더불어 수행되었다. 컨버터를 위한 기본 스위칭 방정식을 기술하고, 스위칭 상태에 따른 방정식을 해석하였다. 이 해석은 부이선택에 초점을 맞추고 있으며, 또한 컨버터 동작 및 제안한 알고리즘의 성능을 관찰하였다. 마지막으로 부이에 적합한 DC-DC 컨버터를 제안하였으며, 벅 컨버터에 대한 특성실험도 수행하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제16권1호
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• pp.287-296
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• 2016

Conventional maximum power point tracking (MPPT) methods are ineffective under partially shaded conditions because multiple local maximum can be exhibited on power-voltage characteristic curve. This study proposes an improved cuckoo search (ICS) MPPT method after investigating the cuckoo search (CS) algorithm applied in solving multiple MPPT. The algorithm eliminates the random step in the original CS algorithm, and the conception of low-power, high-power, normal and marked zones are introduced. The adaptive step adjustment is also realized according to the different stages of the nest position. This algorithm adopts the large step in low-power and marked zones to reduce search time, and a small step in high-power zone is used to improve search accuracy. Finally, simulation and experiment results indicate that the promoted ICS algorithm can immediately and accurately track the global maximum under partially shaded conditions, and the array output efficiency can be improved.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.561-564
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• 2014

본 논문에서는 배터리 관리 기능을 갖는 빛 에너지 하베스팅 충전기 회로를 제안하였다. 제안된 회로는 MPPT(Maximum Power Point Tracking)를 통해 빛 에너지를 솔라 셀로부터 수확하고, 수확한 에너지를 외부 배터리 커패시터에 연결하여 충전한다. 배터리 관리회로(Battery Management)의 신호에 따라, 배터리 커패시터의 충전 상태를 조절한다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계하였으며, 모의실험을 통해 동작을 검증하였다. 설계된 회로의 최대효율은 84.8%이며, 칩 면적은 패드를 포함하여 $1350um{\times}1200um$이다.

• 전력전자학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.227-236
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• 2021

This research proposes a modeling and controller design of a three-level boost (TLB) converter for the implementation of maximum power point tracking (MPPT) in the photovoltaic power conditioning system (PCS). Contrary to the output voltage control of the conventional controller, the Photovoltaic PCS requires an input voltage controller for MPPT operation. A TLB converter has the advantage of decreasing the inductor size and increasing efficiency compared with the existing booster converter. However, an optimal controller is difficult to design due to the complexity of the TLB operations, which have two operational modes on the duty ratio boundary of 0.5. Therefore, the unified linear model equations of the TLB converters, which can be applicable to both operational modes, are derived using linearized solar cell expressions. Furthermore, the transfer functions are obtained for the controller design. The MPPT voltage controller is designed using MATLAB SISOTOOL. In addition, a controller for capacitor voltage unbalancing is described and designed. The simulations and experimental verifications are conducted to verify the effectiveness of the small-signal analysis and control system design.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.520-523
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• 2016

본 논문에서는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 기능을 갖는 열에너지 하베스팅을 위한 DC-DC컨버터를 설계하였다. 설계된 회로는 열전소자로부터 수확된 낮은 전압을 변환하여 부하에 승압된 전압을 공급한다. 시동회로는 제어기가 동작할 수 있는 VDD를 공급하고 결과적으로 Main 부스트 변환기의 파워스위치를 ON/OFF하게 되며, 스위칭 동작을 통해 부하에 승압된 전압을 공급한다. Bulk-driven 비교기를 이용하여 낮은 전압에서도 비교동작을 가능하게 하였고, 이를 이용하여 시스템 효율을 높이고, 전압안정화 동작을 하게 된다. 최대 효율은 76%이다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계되었으며, 모의실험을 통하여 동작을 검증하였다. 설계된 회로의 칩 면적은 $933um{\times}769um$이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.5310-5316
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• 2013

태양광발전시스템에서 최대전력 추종기법은 태양광 발전용 전력변환장치에 구현되는 기술로써, 태양전지에서 발생할 수 있는 전력을 최대로 추출해 내는 제어 기법이다. 이러한 태양광 발전장치에서의 최대전력 추종기법은 추종효율, 추종 속도 등에 따라 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만, 지금까지의 연구는 일사량 등 환경요인이 고정된 조건에서의 정적 최대전력 추종 성능 개선에 집중해 왔다. 본 논문에서는 대표적인 최대전력 추종 기법인 외란 후 관찰에 의한 기법을 바탕으로 해서, 일사량이 변화하는 조건에서도 최대전력 추종 성능을 높일 수 있는 수정된 외란 후 관찰 기법을 제안한다. 제안된 기법은 최대전력 추종 제어주기 동안 추가적인 태양전지 전압/전류 계측으로 인해 일사량 변화시에도 높은 성능을 보일 수 있게 된다. 본 제안 내용의 타당성은 EN50530기준을 바탕으로 250kW 태양광 인버터를 사용해서, 실험을 통해서 검증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권6호
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• pp.916-921
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• 2004

This paper describes microprocessor-based control of photovoltaic power conditioning system. where the microprocessor is responsible for control of output power in accordance with the generated array DC power. The microprocessor includes the control algorithm of maximum power point tracking and converter control algorithm. In this power, we have designed a MPPT(Maximum Power Point Tracker) algorithm with environment factors and a PWM(Pulse Width Modulation) algorithm for high efficiency. The controller has been tested in the laboratory with the power conditioner and shows excellent performance.

• 전기학회논문지P
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• 제66권4호
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• pp.267-273
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• 2017

In recent years, there is an increasing demand for DC microgrid because the digital load due to DC increases and the efficiency of the distribution system increases due to loss of conversion losses and conversion stages due to reactive power compared to AC distribution. Currently, with the support of the KEPRI, the development of an electronic large-capacity circuit breaker for DC distribution protection, which has been underway since 2016, is proceeding. In this paper, as a part of this project, we modeled the DC microgrid connected with PV using PSCAD. The converter station, AC/DC converter control, PV and MPPT controller are designed. In order to evaluate the performance of the modeled DC microgrid, it is examined whether the voltage is adjusted according to the load variation.

• 신재생에너지
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• 제1권2호
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• pp.11-18
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• 2005

A modular photovoltaic PCS with high-frequency isolation is proposed. The proposed system consists of a SEPIC converter and a full-bridge inverter Using the power slope versus voltage of the PV array, the MPPT controller is proposed that produces a smooth transition to the maximum power point. The dc current of the PV array is estimated without using a dc current sensor The disturbance of the line voltage is detected using a fast sensing technique. Experimental results obtained on a 500W prototype show high performance such as almost unity power factor, $90\%$ power efficiency, $3.6\%$ THD.