• 한국항공우주학회지
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• 제42권9호
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• pp.779-788
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• 2014

저궤도 위성이 제한된 전력 내에서 임무를 성공적으로 수행하기 위해서는 효율적인 전력생산이 중요하다. 이를 위해 저궤도 소형위성의 전력계에서는 주로 MPPT (Maximum Power Point Tracking) 방식을 사용하여 태양전지에서 생산되는 전력을 조절한다. 본 연구에서는 소형 큐브위성(KAUSAT-5)에 적용될 퍼지 로직 기반의 MPPT 알고리즘을 제안하며, 제안된 방법의 유용성을 확인하기 위해 MATLAB/Simulink와 STK (Systems Tool Kit)를 연동하여 시뮬레이션을 수행하였다. Simulink와 STK를 이용하여 위성 궤도와 자세에 따른 태양 광량과 운용모드에 따라 변하는 부하용량에 대해 KAUSAT-5의 두 가지 지향모드에서 EBA(Energy Balance Analysis)를 수행하였고, 이를 통해 제안된 퍼지 로직 기반의 MPPT 알고리즘의 성능을 확인하였다. 제안된 퍼지 로직 기반의 MPPT는 가장 일반적인 방법의 하나인 P&O (Perturbation & Observation)와 성능을 비교하여 유용성을 확인하였다.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.473-475
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• 2001

This paper proposed a MPPT ( Maximum Power Point Tracking) control algorithm for PV(Photovoltaic) array based on a modified constant voltage control MPPT algorithm at low-insolation. This method which combines a IncCond(Incremental Conductance) and a constant voltage control algorithm. In contrast to the typical conventional MPPT algorithm, the proposed method have been obtained high efficiency and good performance. The proposed algorithm is verified through simulation result. In order to confirm the availability of the scheme, a simulation used PSIM and ACSL software tool.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제17권9호
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• pp.19-30
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• 2019

태양광 발전은 일사량 및 온도 등 외부변화에 따른 안정적이고 효율적인 최대 전력 출력 전력점을 추적하기 위한 MPPT 알고리즘이 필요하다. 본 연구는 인공 신경망을 이용하여 기존 MPPT 알고리즘보다 신속하게 MPP를 추적할 수 있는 모델을 구현하였다. 제안 모델은 인공 신경망의 학습 데이터를 위해 다양한 일사량과 온도의 조합에 대해서 기존 MPPT 알고리즘으로 MPP의 전류와 전압을 찾았다. 획득한 MPP 데이터는 입력 노드를 일사량과 온도로 출력 노드를 전류와 전압으로 하여 학습하였다. 실험결과 일사량과 온도 변화가 있는 0~0.3t 구간에서 추적시간은 기존 알고리즘인 P&O와 InC 그리고 Fuzzy는 각각 잘못된 계산식t, 0.49t 그리고 0.4076t이였으며, 제안 모델은 0.32511t로서 기존 알고리즘 보다 0.1t 이상 신속하게 MPP를 추적하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.294-295
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• 2017

태양광발전시스템은 설비 사용률을 최대화하기 위하여 PV 모듈을 최대 전력점에서 운전하는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어가 반드시 필요하다. 기존의 MPPT 알고리즘은 경사법에 기반을 두기 때문에 일정한 MPPT 주기마다 일정한 크기의 PWM Duty 비의 자극을 주고, 그에 따른 출력 전력의 변화를 감지하여 최대 전력점을 향한 다음 운전점을 찾는다. 이러한 MPPT 알고리즘을 실제 날씨 환경에 적용할 때 최대전력을 생산하기 위한 최적의 MPPT 주기와 PWM Duty 비의 변량은 다양한 일사량의 프로파일 형태에 따라 달라진다. 그러므로 최적의 MPPT 주기와 PWM Duty 비의 변량을 결정하기 위해서는 실제 날씨 환경에서 다양한 일사량 프로파일의 패턴에 대한 분석이 필수적이다. 본 논문에서는 대한민국 중부지역의 전형적인 맑은 날씨와 흐린 날씨에서 실제 일사량을 측정, 분석하여 MPPT 목표 효율을 최대화할 수 있는 MPPT 주기를 제시하였다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제53권4호
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• pp.269-275
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• 2004

Photovoltaic(PV) system has been studied and watched with keen interest due to a clean and renewable power source. But, the output power of PV system is not only unstable but uncontrollable, because the maximum power point tracking (MPPT) of PV system is still hard with the tracking failure under the sudden fluctuation of irradiance. Authors suggest that the optimal voltage for MPPT be obtained by only solar cell temperature. Having an eye on that the optimal voltage point of solar cell is in proportion to its panel temperature, with operating the power converter whose operating point keeps its input voltage to the optimal voltage imagined by the surface's temperature of PV panel, the maximum power point becomes tenderly possible to be tracked. In order to confirm the availability of the proposed control scheme. And both control methods are simulated not only on the various angle of sampling time of switching control, but also with the real field weather condition. As the results of that, the conversion efficiency between PV panel and converter of the proposed control scheme was much better than that of the power comparison MPPT control, and what is better, the output voltage of PV panel was extremely in stable when the optimal voltage for MPPT is obtained by only solar cell temperature.

• 전기학회논문지
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• 제60권11호
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• pp.2064-2075
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• 2011

In this paper, robust multi-level perturbation and observation (MLPO) maximum power point tracking (MPPT) control are presented of the environmental change including the solar radiation and temperature. Because the maximum power point of the Photovoltaic (PV) is changing according to the solar radiation and temperature, the technology which traces the maximum power point in order to increase the power efficiency is recognized as the very important part. The general requirement for the MPPT is that system is simple, the cost is inexpensive, the PV tracking function and output change are small. Conventional perturbation and observation (PO) method is a simple system but there is the disadvantage that an efficiency of system becomes low. In addation, the incremental conductance (IC) control is required expensive CPU because of a large of calculations. In order to solve this problem, in this paper, the MLPO MPPT control using the method diversifying the step size according to the environment condition is presented. The validity of the MLPO method presenting from this paper is proved through analyzing the solar power generation output error at the steady state.