• Journal of Power Electronics
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• 제12권3호
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• pp.503-508
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• 2012

Tracking the Maximum Power Point (MPP) of a photovoltaic (PV) array is usually an essential part of a PV system. The problem addressed by Maximum Power Point Tracking (MPPT) techniques is to find the voltage $V_{MPP}$ or current $I_{MPP}$ at which a PV array should operate to generate the maximum power output $P_{MPP}$ under a given temperature and irradiance. MPPT control methods such as the perturb and observe method and the incremental conductance method require a microprocessor or DSP to determine if the duty cycle should be increased or not. This paper proposes a simple and fast analog MPPT method. The proposed control scheme tracks the MPP very quickly and its hardware implementation is simple when compared with the conventional techniques. The new algorithm can successfully track the MPP even in the case of rapidly changing atmospheric conditions. In addition, it has higher efficiency than ordinary algorithms.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.35-38
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• 2018

본 논문에서는 DC 유형의 에너지 하베스팅을 위한 저전력 MPPT 인터페이스 회로를 설계하였다. 제안된 회로는 크게 MPPT controller, bias generator, voltage detector로 구성된다. MPPT controller는 schmitt trigger로 구성된 MPG(MPPT Pulse Generator)와 에너지 유형(빛, 열)에 따라 동작하는 logic gate와 sample/hold 회로로 구성된다. Bias generator는 beta multiplier 구조를 적용하여 설계되었으며, voltage detector는 bulk-driven comparator와 2단 buffer를 이용하여 설계되었다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였다. 모의실험 결과 설계된 회로는 3V 이내의 입력전압에서 100nA보다 작은 전류를 소모하며, 최대 전력효율은 99.7%이다. 설계된 회로의 칩 면적은 $1151{\mu}m{\times}940{\mu}m$이다.

• 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.

• KSBB Journal
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• 제29권4호
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• pp.225-231
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• 2014

A microbial fuel cell (MFC) and bioelectrochemical systems are novel bioprocesses which employ exoelectrogenic biofilm on electrode as a biocatalyst for electricity generation and various useful chemical production. Previous reports show that electrogenic biofilms of MFCs are time varying systems and dynamically interactive with the electrically conductive media (carbon paper as terminal electron acceptor). It has been reported that maximum power point tracking (MPPT) method can automatically control load by algorithm so that increase power generation and columbic efficiency. In this study, we developed logic based control strategy for external load resistance by using $LabVIEW^{TM}$ which increases the power production with using flat-plate MFCs and MPPT circuit board. The flat-plate MFCs inoculated with anaerobic digester sludge were stabilized with fixed external resistance from $1000{\Omega}$ to $100{\Omega}$. Automatic load control with MPPT started load from $52{\Omega}$ during 120 hours of operation. MPPT control strategy increased approximately 2.7 times of power production and power density (1.95 mW and $13.02mW/m^3$) compared to the initial values before application of MPPT (0.72 mW and $4.79mW/m^3$).

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.392-395
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• 2011

본 논문에서는 압전 소자를 이용한 진동에너지 하베스팅 회로를 설계하였다. 압전소자의 전력-전압 특성을 이용해 최대 전력을 부하로 전달하기 위한 MPPT(maximum power point tracking control) 제어 기능을 추가하였다. MPPT 회로는 전파 정류회로의 개방회로 전압을 주기적으로 샘플링하여 최대 가용전력이 생성되는 지점을 추적하고 이를 부하로 전달한다. 진동에너지 하베스팅 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계하였다. 최대 전력 효율은 91%이고, pad를 제외한 칩 면적은 $1,100{\mu}m{\times}730{\mu}m$이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.185-186
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• 2016

Maximum power point tracking (MPPT) techniques play a big role in improving the efficiency of photovoltaic (PV) system. Among various schemes, the incremental conductance (INC) method is mostly discussed in literature because of its fast response to the rapid irradiation changes and high tracking accuracy. However, the existing INC algorithm has trade-offs between fast dynamic response and steady state stability. This study proposes a novel INC method to meet high efficiency and fast tracking performance at the same time.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.9-17
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• 2023

This paper relates to the development of a device for measuring the efficiency of a solar panel based on a variable constant current, and proposed a standard for reuse of the solar panel. By applying a variable constant current circuit to a solar panel efficiency measuring device, it was easy to apply a maximum power point tracking (MPPT) algorithm. In addition, a load dispersion method was applied to measure the efficiency of a high-capacity solar panel. and it is possible to solve a problematic thermal runaway during a MOSFET parallel operation by applying the load dispersion method. As a result of the experiment, the solar panel efficiency measuring device was able to accommodate a large solar panel of 350W, which is the maximum measurement goal. In this paper, the validity was confirmed through the 310W solar panel efficiency measurement experiment collected after removal.

• ETRI Journal
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• 제38권4호
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• pp.654-664
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• 2016

This paper presents a transformer-based reconfigurable synchronous boost converter. The lowest maximum power point tracking (MPPT)-input voltage and peak efficiency of the proposed boost converter, 20 mV and 88%, respectively, were achieved using a reconfigurable synchronous structure, static power loss minimization design, and efficiency boost mode change (EBMC) method. The proposed reconfigurable synchronous structure for high efficiency enables both a transformer-based self-startup mode (TSM) and an inductor-based MPPT mode (IMM) with a power PMOS switch instead of a diode. In addition, a static power loss minimization design, which was developed to reduce the leakage current of the native switch and quiescent current of the control blocks, enables a low input operation voltage. Furthermore, the proposed EBMC method is able to change the TSM into IMM with no additional time or energy loss. A prototype chip was implemented using a $0.18-{\mu}m$ CMOS process, and operates within an input voltage range of 9 mV to 1 V, and an output voltage range of 1 V to 3.3 V, and provides a maximum output power of 37 mW.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.118-123
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• 2015

MPPT가 미적용된 기존 태양광 가로등은 최대 30%의 출력저하를 유발한다고 보고되고 있다. 본 논문에서는 이러한 출력 저하로부터 태양광발전시스템의 효율을 향상시키기 위해 다이렉트 듀티비 제어 알고리즘을 적용한 250W 태양광가로등을 위한 충전제어기를 제안하였으며, PWM 제어기와 전력 토폴로지를 다루고, MPPT 알고리즘을 분석하였다. 전력변환부는 푸쉬풀 강압 컨버터로 구성하고, PWM 제어기는 8비트 MCU를 기반으로 해서 제조 원가를 낮추도록 하였다. 다이렉트 듀티비 제어 알고리즘을 적용한 PWM 제어기는 태양광모듈의 최대전력점을 지속적으로 추적하여 출력 전력을 증가시킨다. 실험 결과, 241W 태양광시뮬레이터 환경에서 97.1~97.4%의 MPPT 효율을 나타내었으며, 실제 응용제품에 적용할 수 있을 것으로 예상된다.