• Proceedings of the KIEE Conference
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• summer
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• pp.1501-1503
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• 2004

설명되는 비교와 분석은 두개의 간단하고 빠르면서 신뢰성 있는 광기전력 시스템에 대한 최대전력점추적 기술의 비교를 나타낸다 : 즉 전압에 기초한 최대전력점추적과 전류에 기초한 최대전력점추적 방법이다. 온라인으로 전압, 전류 측정이 가능하고 전압에 기초한 최대전력점추적과 전류에 기초한 최대전력점추적 알고리즘으로 프로그램된 마이크로프로세서로 제어되는 추적기가 구성된다. 솔라 시스템의 부하로는 양수펌프 또는 저항으로 한다. 새로운 추적기의 모델링과 모의실험을 위해 시뮬링크 툴을 이용한다. 기존의 추적기와 비교되는 새로운 최대전력점추적기의 장점은 효율적이며 싸고 더 신뢰성 있는 태양광 발전 시스템으로서 dummy 셀의 제거이다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.07a
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• pp.331-333
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• 2007

전동기의 동손 및 철손을 포함한 손실이 최소가 되는 운전 점을 추적함으로써, 전동기의 제정수 변동에 무관하게 항상 최대 효율점에서 영구자석 동기전동기를 운전할 수 있는 새로운 최대 효율 제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 최대 효율점 추적 제어 알고리즘은 전류의 위상각 변동에 따른 가변속 구동장치의 입력 전력 변화로부터 부하 변동에 의한 영향을 제거함으로써 정상 상태에서 부하변동에 무관하게 최대 효율점으로 수렴이 가능하고, 그 구성이 단순하기 때문에 산업계에 널리 적용될 수 있다. 실험을 통해 제안된 알고리즘의 효용성을 입증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.538-539
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• 2012

수냉형 인버터는 냉각 시 칠러를 사용하게 되는데 칠러는 입력 냉각수의 온도가 높을수록 열교환 효율이 높아져 소비전력이 감소한다. 하지만 인버터는 입력 냉각수의 온도가 높을수록 손실이 증가하게 되므로 수냉형 인버터는 각각의 출력 부하에 따라 최대 효율 점이 존재한다. 본 논문에서는 각각의 출력 부하에서 냉각수 온도 제어를 통해 수냉형 인버터의 최대 효율점을 추적하는 방법을 제안한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1218-1219
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• 2007

본 논문에서는 기존의 MPPT 기법인 Perturbation-and-Observation(이하 P&O)와 modified incremental conductance(이하 modified InCond)에 대해 Matlab과 PSIM의 인터페이스를 통해 일사량 급변시의 동작을 살펴본다. 기존의 논문에서는 각각의 일사량에 대해 효율 면에서 P&O가 InCond에 비해 높지만 일사량 급변시 과도상태에서는 InCond가 더 효율적으로 발표되었다. 이를 검토해 보기 위해 우선 실제 시판되는 태양전지 모듈에 대해 Matlab을 이용한 모델링을 실시함으로써 보다 정확한 값을 얻는다. 다음으로 PSIM을 이용하여 전력변환부와 제어기를 모델링하고 Matlab의 Simulink를 통해 인터페이스를 실시한다. 마지막으로 일사량 급변 시 과도상태와 급변 후에 MPPT 동작을 살펴본다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.21 no.4
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• pp.335-342
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• 2016

This paper proposes an energy storage-assisted, series-connected module-integrated power conversion system that integrates a photovoltaic power conditioner and a charge balancing circuit. In conventional methods, a photovoltaic power conditioner and a cell-balancing circuit are needed for photovoltaic systems with energy storage devices, but they cause a complex configuration and high cost. Moreover, an imbalanced output voltage of the module-integrated converter for PV panels can be a result of partial shading. Partial shading can lead to the fault condition of the boost converter in shaded modules and high voltage stresses on the devices in other modules. To overcome these problems, a bidirectional buck-boost converter with an integrated magnetic device operating for a charge-balancing circuit is proposed. The proposed circuit has multiple secondary rectifiers with inductors sharing a single magnetic core, which works as an inductor for the main bidirectional charger/discharger of the energy storage. The secondary rectifiers operate as a cell-balancing circuit for both energy storage and the series-connected multiple outputs of the module-integrated converter. The operating principle of the cell-balancing power conversion circuit and the power stage design are presented and validated by PSIM simulation for analysis. A hardware prototype with equivalent photovoltaic modules is implemented for verification. The results verify that the modularized photovoltaic power conversion system in the output series with an energy storage successfully works with the proposed low-cost bidirectional buck-boost converter comprising a single magnetic device.

• Journal of Power Electronics
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• v.17 no.4
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• pp.1037-1047
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• 2017

The Differential Power Processing (DPP) converter is a promising multi-module photovoltaic inverter architecture recently proposed for photovoltaic systems. In this paper, a DPP converter architecture, in which each PV-panel has its own DPP converter in shunt, performs distributed maximum power point tracking (DMPPT) control. It maintains a high energy conversion efficiency, even under partial shading conditions. The system architecture only deals with the power differences among the PV panels, which reduces the power capacity of the converters. Therefore, the DPP systems can easily overcome the conventional disadvantages of PCS such as centralized, string, and module integrated converter (MIC) topologies. Among the various types of the DPP systems, the feed-forward method has been selected for both its voltage balancing and power transfer to a modified H-bridge inverter that needs charge balancing of the input capacitors. The modified H-bridge multi-level inverter had some advantages such as a low part count and cost competitiveness when compared to conventional multi-level inverters. Therefore, it is frequently used in photovoltaic (PV) power conditioning system (PCS). However, its simplified switching network draws input current asymmetrically. Therefore, input capacitors in series suffer from a problem due to a charge imbalance. This paper validates the operating principle and feasibility of the proposed topology through the simulation and experimental results. They show that the input-capacitor voltages maintain the voltage balance with the PV MPPT control operating with a 140-W hardware prototype.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.21 no.5
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• pp.411-417
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• 2016

Theoretical IPMSM control technique is complicated, and reliability is low because of the changing parameters. Further, in case of general look-up table designing method which obtains torque characteristics (according to current and speed) or torque characteristics (according to magnetic flux through the entire control region), obtaining a precise result can be difficult and has the disadvantage taking too much time to establish a current look-up table. In this paper, the new auto maximum torque point tracking (MTPT) algorithm that automatically finds the optimum stator d - q axis electric current reference through the entire speed region is devised; consequently, it could establish a 3D look-up table with torque characteristics according to current and speed. In case of using the devised auto MTPT algorithm, the result value detailed was obtained in comparison with the generalized look-up design technique, and checked to reduce the current look-up table establishment time.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• v.4 no.3
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• pp.189-193
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• 2015

This paper provides the design techniques of a successive approximation register (SAR) type 12b analog-to-digital converter (ADC) for distributed maximum power point tracking (DMPPT) control in a photovoltaic system. Both a top-plate sampling technique and a $V_{CM}$-based switching technique are applied to the 12b capacitor digital-to-analog converter (CDAC). With these techniques, we can implement a 12b SAR ADC with a 10b capacitor array digital-to-analog converter (DAC). To enhance the accuracy of the ADC, a single-to-differential converted DAC is exploited with the dual sampling technique during top-plate sampling. Simulation results show that the proposed ADC can achieve a signal-to-noise plus distortion ratio (SNDR) of 70.8dB, a spurious free dynamic range (SFDR) of 83.3dB and an effective number of bits (ENOB) of 11.5b with bipolar CMOS LDMOD (BCDMOS) $0.35{\mu}m$ technology. Total power consumption is 115uW under a supply voltage of 3.3V at a sampling frequency of 1.25MHz. And the figure of merit (FoM) is 32.68fJ/conversion-step.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.123-125
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• 2018

태양광발전시스템은 낮은 효율의 PV 패널을 사용하여 최대의 전력을 생산하기 위해 PV 패널의 최대전력점에서 운전하는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어가 반드시 필요하다. 기존의 MPPT 알고리즘은 대부분 경사법에 기초하고 있으며 그 중 대표적인 방법이 P&O(Perturb and Observe) 알고리즘이다. P&O 알고리즘의 MPPT 성능을 좌우하는 두 가지 인수는 MPPT 제어주기와 변량전압의 크기이다. MPPT 제어기의 빠른 동특성과 극대화된 효율을 위한 최적의 MPPT 제어주기와 변량전압의 크기를 결정하기 위해서는 실제 날씨 환경에서 다양한 일사량 프로파일 패턴에 대한 MPPT 제어기의 성능분석이 필수적이다. 본 논문에서는 대한민국 중부지역의 전형적인 맑은 날씨와 흐린 날씨에서 실제 일사량을 측정하고, 취득한 일사량데이터를 기초로 저자가 개발한 다이오드 등가모델을 적용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 기반으로 MPPT 제어주기의 설정값에 따른 PV 패널의 전력생산량을 예측하여 MPPT 목표 효율을 극대화할 수 있는 최적의 MPPT 제어주기를 제시한다.

• The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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• v.61 no.12
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• pp.1791-1800
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• 2012

This paper presents effective design schemes for a photovoltaic (PV) and battery hybrid system that includes state-of-the-art technologies such as maximum power point tracking scheme for PV arrays, an effective charging/discharging circuit for batteries, and grid-interfacing power inverters. Compared to commonly-used PV systems, the proposed configuration has more flexibility and autonomy in controlling individual components of the PV-battery hybrid system. This paper also proposes an intelligent coordination scheme for the components of the PV-battery hybrid system to improve the efficiency of renewable energy resources and peak-load management. The proposed algorithm is based on a rule-based expert system that has excellent capability to optimize multi-objective functions. The proposed configuration and algorithms are investigated via switching-level simulation studies of the PV-battery hybrid system.