In this paper, a new architecture for a cost-effective power conditioning systems (PCS) using a single-sourced asymmetric cascaded H-bridge multilevel inverter (MLI) for photovoltaic (PV) applications is proposed. The asymmetric MLI topology has a reduced number of parts compared to the symmetrical type for the same number of voltage level. However, the modulation index threshold related to the drop in the number of levels of the inverter output is higher than that of the symmetrical MLI. This problem results in a modulation index limitation which is relatively higher than that of the symmetrical MLI. Hence, an extra voltage pre-regulator becomes a necessary component in the PCS under a wide operating bias variation. In addition to pre-stage voltage regulation for the constant MLI dc-links, another auxiliary pre-regulator should provide isolation and voltage balance among the multiple H-bridge cells in the asymmetrical MLI as well as the symmetrical ones. The proposed PCS uses a single-ended DC-DC converter topology with a coupled inductor and charge-pump circuit to satisfy all of the aforementioned requirements. Since the proposed integrated-type voltage pre-regulator circuit uses only a single MOSFET switch and a single magnetic component, the size and cost of the PCS is an optimal trade-off. In addition, the voltage balance between the separate H-bridge cells is automatically maintained by the number of turns in the coupled inductor transformer regardless of the duty cycle, which eliminates the need for an extra voltage regulator for the auxiliary H-bridge in MLIs. The voltage balance is also maintained under the discontinuous conduction mode (DCM). Thus, the PCS is also operational during light load conditions. The proposed architecture can apply the module-integrated converter (MIC) concept to perform distributed MPPT. The proposed architecture is analyzed and verified for a 7-level asymmetric MLI, using simulation results and a hardware implementation.
Photovoltaics (PV) power generation efficiency is affected by meteorological factors such as temperature and wind speed. In general, it is known that the power generation amount decreases because photovoltaics panel temperature rises and the power generation efficiency decreases in summer. Photovoltaics Thermal (PVT) power generation has the ad-vantage of being able to produce heat together with power, as well as preventing the reduction in power generation efficien-cy and output due to the temperature rise of the panel. In this study, the amount of heat collected by season and time was calculated for photovoltaics thermal modules using the International Weather for Energy Calculations (IWEC) data provided by the American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE). Based on this, we propose a method of predicting the temperature of the photovoltaics panel using thermal analysis and then calculating the flow rate of coolant to improve power generation efficiency. As the results, the photovoltaics efficiencies versus time on January, April, July, and October in Jeju of the Republic of Korea were calculated to the range of 15.06% to 17.83%, and the maxi-mum cooling load and flow rate for the photovoltaics thermal module were calculated to 121.16 W and 45 cc/min, respec-tively. Though this study, it could be concluded that the photovoltaics thermal system can be composed of up to 53 modules with targeting the Jeju, since the maximum capacity of the coolant circulation pump of the photovoltaics thermal system applied in this study is 2,400 cc/min.
This study was conducted to estimate the relative performance of modules with changed characteristics due to long term exposure to the outdoor environment, with a specially made test device for simultaneous measurement of real time power output from the photovoltaic array, taking into account the inclined panel, direct irradiation, power being generated, temperature as well as the optimal analysis timing. In terminology description, M is an abbreviation of module and Group A, Group B are 10 modules series connection (1~10 of M), (11~20 of M) for each of them respectively. The overall mean voltage difference of M-18 with the lowest power output and M-14 with the highest output is-2.13V and it was identifiable that voltage difference was more concentrated to Group B. In addition, in case of M-2 and M-7, M-8, when compared with M-14, the overall mean voltage difference was -0.92V, -1.56 and -0.91V respectively showing the more concentration to Group A. When the temperature of module went up by $1^{\circ}C$, the mean voltage was reduced by 0.35V. For current, Group A was lower than Group B by-0.022A and the ratio of each group was 49.68% and 50.32% respectively, presumably the module with deteriorated properties were more concentrated to Group A relatively. From the comparison of relations with the comprehensive accumulation, M-2, M-7, M-8, M-16 and M-18 were those with deterioration of performance to the worst, thereby requiring precision examination. In comparative efficiency, M-14 was the most excellent one as 12.19% while M-18 as 10.53% was identified that its efficiency was comparatively rapidly reduced.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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2008.10a
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pp.363-366
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2008
The transcription characteristics in the molding of aspheric glass lenses for camera phone modules have been investigated experimentally. The surface topographies of both the form and the roughness were compared between the mold and the molded lens. The molded lens showed a transcription ratio of 93.4%, which is obtained by comparing the form accuracy (PV) values of the mold and the molded lens. The transcription of the roughness topography was ascertained by bearing ratio analysis.
본 기술개발은 기존 태양추적기의 구조를 크게 변화시킬 수 있는 무선망 활용 태양추적기 개발에 관한 내용이다. 기존의 태양추적기는 태양광어레이에 스탠드얼론 시스템으로 부착되어 태양추적 및 관련 제어기능을 수행한다. 그러나 본 무선망활용 태양추적기는 PC와 태양광어레이가 지그비 무선망으로 연결되는 구조이다. 무선망을 활용함으로서 기존 태양추적기 대비 제어모듈의 역할이 매우 단순화되어 장치의 강건함, 내구성 및 경제성이 증가되는 효과가 있다. 무선망을 활용함으로서 태양광에레이 측은 무선데이터 송수신 기능과 모터제어 부분만 구현되어도 되며 나머지 기능들은 PC에서 처리해서 무선으로 태양광에레이 모듈에게 전달된다. 또한 고가의 센서 등도 PC에만 구현되고 필요한 데이터는 PC에서 처리하고 계산해서 무선으로 태양광어레이에게 전달하는 구조이다. 그리고 태양추적을 위한 정밀한 자동제어 알고리즘도 PC에서는 충분히 구현할 수 있으며 이를 수행한 후 필요 데이터를 태양광어레이 모듈에게 무선으로 전달한다. 본 기술개발 내용에 대한 시제품이 완성단계에 있으며 필드테스트 수행을 준비하고 있다.
Kim, Jeong-Hun;Lee, Sang-Hyeok;Chung, Dae-Won;Yang, Hyeong-Yeol;Park, Sung-Jun
Proceedings of the KIPE Conference
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2011.07a
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pp.95-96
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2011
최근 자동차와 같이 움직이는 장치에 부착된 태양광 모듈에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 이동식 태양광모듈 장치는 건물이나 기타 수목 그림자에 수시로 노출되는바 그에 따른 효율감소가 발생한다. 이에 본 논문은 어떠한 환경에서도 Maximum Power를 빠른 속도로 찾아 효율감소를 저감하는 방안을 강구하고자 한다. 제안된 알고리즘은 일사량에 따른 태양광 모듈의 V I곡선에서 MPPT를 함에 V 인자와 I 인자로 구분하여 트래킹 타임 스텝을 가변 설정하여 기존의 방식보다 우수한 동특성을 갖는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 제안된 구조의 타당성과 우수성을 검증하였다.
Kim, Tae-Bum;Shin, Jun-O;Jung, Tae-Hee;Kang, Ki-Hwan;Ahn, Hyeung-Kun;Han, Deuk-Young
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2010.06a
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pp.65-65
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2010
본 논문은 이 중 직렬저항에서 한 부분을 차지하고 있는 전극부분과 리본부분의 접촉저항이 단순히 접촉 면적만이 아닌 위치에 따라서 다른 값을 지닌다는 전제에 연구를 하였다. 값이 작은 접촉저항의 명확히 눈에 보이는 결과를 위해서 접촉저항이 무한대가 되었을 때, 즉 전극과 리본이 박리가 된 상태를 기준으로 실험을 하였고, 그 이유를 증명하기위해 태양전지를 세부분으로 나누어 전류발생량을 측정하였고, 전극을 세부분으로 나눈 뒤 I-V curve를 측정하였다.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2008.11a
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pp.336-336
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2008
The transcription characteristics in the molding of aspheric glass lenses for camera phone modules have been investigated experimentally. The surface topographies of both the form and the roughness were compared between the mold and the molded lens. The molded lens showed a transcription ratio of 93.4%, which is obtained bycomparing the form accuracy (PV) values of the mold and the molded lens. The transcription of the roughness topography was ascertained by bearing ratio analysis.
In the situation of expanding domestic solar power supply business long-term performance modeling of a proposed solar-cooling and cleaning system to increase electromotive force and light transmission is carried out to test the effectiveness of the system. To test the effectiveness of the system, the data which comparing the solar power planet installing the system to not installing at the same time is used. A difference between the utilization factor of each comparison group were recorded. Approximately from one year to two years Field Test was performed, Result of apply to cooling/cleaning technology, Each of plant by From least 7 percent up to 16 percent utilization factor increased, and the cooling / cleaning is output through improved as a result of the determined.
태양광 발전 시스템에서 태양광 모듈 모니터링 시스템은 모듈의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 얻는 것을 목적으로 하며 이를 통해 사업자로 하여금 태양광 발전시스템의 유지 및 관리에 큰 도움을 줄 수 있다. 태양광 모듈의 DC 전력선 이용하여 통신하는 DC-PLC(DC - Power Line Communication)는 추가적인 통신선이 필요하지 않아 보다 경제적으로 모니터링 시스템을 구성 할 수 있다. 본 논문에서는 디지털 변조 방식으로 ASK(Amplitude Shift Keying) 방식을 사용하고 디지털 대역통과필터를 통해 캐리어 신호의 검출하는 DC-PLC 기반 태양광 모듈 모니터링 시스템의 설계한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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