• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.1050-1051
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• 2015

In industry, there are several different controllers which can be implemented for power conditioning systems (PCS) such as proportional-resonant (PR), predictive deadbeat (PD), or proportional-integral (PI) controller. But there are not any comparison studies about these controllers. To investigate the differences between the three types of the controllers, this paper presents a comparative study of PR, PI, and PD controllers in a photovoltaic (PV) PCS. These controllers are designed mathematically and simulated for the comparative analysis. The PI controller is designed in the rotating reference (dq) frame. The PR and PD controllers are implemented in the natural (abc) reference frame. The PCS is composed of a DC-DC boost converter and a full bridge inverter. The filter of the PCS is an LCL filter including a passive damping resistor. The parameters of PCS are 3 kW, 25 kHz switching frequency and 220 V-60 Hz grid voltage. The comparison results between these controllers for the grid-connected PCS are clearly shown. The simulation results demonstrate the detailed characteristics of each controller for the PV PCS in order to choose the controller for individual target properly.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.360-369
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• 2008

태양전지는 일사량, 온도와 부하에 의해 크게 변동하기 때문에 가능한 한 많은 에너지를 얻기 위해서는 태양전지의 출력을 항상 최대로 제어할 필요가 있다. 태양전지의 출력은 직류이므로 교류부하에 적용하기 위해서는 전력변환장치 중 인버터가 필수적이며 단위 역률을 갖는 정현파 전류 및 전압을 부하계통에 공급해 주어야 한다. 본 논문에서는 태양광 발전시스템을 승압 쵸퍼와 단상 PWM(Pulse Width Modultion) 전압형 인버터로 구성하였고, 안정된 변조를 위해서 동기신호와 제어신호를 원칩 마이크로프로세서에 의해서 처리하였다. 전력비교에 따라 시비율을 변화시키지만 태양전지는 전형적인 수하특성을 갖고 있어, 일사량과 온도변화에 관계없이 항상 최대 출력 점을 추적하도록 승압초퍼를 제어하였다. 단상 PWM 전압형 인버터는 태양전지가 연속 발전할 수 없는 단점을 보완하기 위해 일반 상용전원과 연계함으로써 약 $10{\sim}20%$ 전력절감효과를 얻을 수 있는 에너지절약 전원복합형 전력변환장치로 구성되어 있다. 단상 PWM 전압형 인버터와 위상동기를 위해서 계통전압을 검출하여 계통전압과 인버터 출력을 동상 운전하므로 잉여전력을 계통과 연계할 수 있게 하여 고 역률과 저고조파 출력을 유지 하므로써 부하와 계통에 전력이 안정하게 공급될 수 있도록 제어하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.8-13
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• 2012

We already fabricated a proto-type HTS charging system with photovoltaic (PV) system and obtained design parameters for DC converter and HTS charging system. In order to develop the real scale charging system efficiently, we suggested a maximum power point tracking (MPPT) controller using a perturb and observe (P&O) MPPT algorithm for PV system. In this paper, we designed and simulated the MPPT controller for the real scale HTS charging system. As well as, the PV module has been analyzed by solving solar cell equivalent equations. The simulated and theoretical results presented here are being considered the next study which addresses the design and fabrication parameters.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.25-26
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• 2012

본 논문에서는 태양광 발전 시스템의 직류 모듈 집적형 전력변환장치를 인덕터 전류 및 입 출력 전압을 이용하여 MPPT 및 출력 전류 제한을 수행하는 제어 방법을 제안한다. 이를 통해 기존의 입 출력 전류 및 입력 전압을 이용하는 방식에 비해 전류 센서를 한 개 줄이면서 동일한 특성으로 제어가 가능하다. 또한 실험을 통해 제안하는 방식의 타당성을 검증한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제31권5호
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• pp.583-591
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• 2007

This paper reports the performance of a 150W PV-wave hybrid system with battery storage in buoy. This system was originally designed to meet a new hybrid ower system for buoy in Korea. In the case or lighted buoys and lighthouses, a light failure alarm system of wireless radio is attached so that light failures are immediately notified to the office. At lighthouse offshore fixed lights and light buoys where commercial electricity is not available, the power source depends on solar system and batteries. This power system has a various problems. Therefore energy derived from the sunshine, wind and waves has been used as the energy source lot aids to navigation. Recently a hybrid system of combining the solar, wind and the wave generator is a favorable system lot the ocean facilities like lighthouse and buoy. The hybrid system in this paper is intended for variable DC load like light, communication system in the buoy and includes a PV-wane generation system and battery. This is composed a high efficiency charging algorithm, switching converter and controller. This paper includes discussion on system reliability, power quality, and effects of hybrid system in the buoy. Simulation and experimental results show excellent performance.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.73-74
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• 2016

본 논문은 포워드-플라이백 컨버터와 태양광 단일 전원 비대칭 다단식 H-bridge 다중 레벨 인버터를 적용한 태양광 전력 조절 시스템에 관한 논문이다. 이는 기존에 연구되었던 대칭형 다단식 H-Brdige 다중 레벨 인버터나 플라이백 컨버터를 사용한 태양광 전력 조절 시스템의 단점을 보완 한 것이다. 대칭형 다단식 멀티 레벨 인버터는 각 H-Bridge 구조 마다 독립된 전원이 필요하지만, 포워드-플라이백(Foward-Flyback) 컨버터를 접목시켜 단일 태양광 전원으로 하나의 다단식 H-Brdige 인버터를 구성 할 수 있고, 또한 기존의 플라이백 컨버터를 포워드-플라이백 컨버터로 대체 하면서 기존 대비 대용량 설비가 용이하고 효율적인 태양광 전력 조절 시스템을 설계 할 수 있다. 제안한 시스템의 가능성을 확인하기 위하여, PSIM 시뮬레이션을 통해 계통 연계형 1kW급 태양광 시스템의 최대 전력 추종 제어(Maximum Power Point Tracking)와 인버터의 $V_{dc}$ 전압 제어를 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.654-664
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• 2018

본 논문은 전압형인버터를 교류전원과 동기 시켜서 운전하고 정상상태에서는 전원으로부터 운전하고 정상상태에서는 전원에서 직류 측에 연결된 축전지를 태양전지를 이용한 광기전력효과와 함께 PCS (power conditioner system)의 동작으로 일정전압을 충전하게 되며, 전원의 차단, 전원의 전압변동 및 부하전류의 변화에도 일정한 전압을 유지하도록 하였다. 태양광 발전시스템을 승압쵸퍼와 단상 PWM (pulse width modulation) 전압형인버터를 사용하여 전원차단 경우나 전압변동 및 부하변동에 의한 출력전류 변화에도 일정한 출력전압을 유지하고 EESS (electric energy storage system)를 상시 운영하여 약 10~20% 전력절감효과를 얻을 수 있는 에너지절약 전원복합형 전력변환장치로 구성되어 있다. 출력은 PWM방식에 의하여 양호한 파형이 되도록 하고 전원차단과 부하의상태의 변화 및 전원 전압 변동에도 일정한 전압으로 출력됨을 실험을 통하여 확인 할수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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• pp.437-442
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• 2001

계통연계형 태양광 발전 시스템은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양 전지부와 발생 전력을 계통에 연계하는 진력변환장치로 크게 나눌 수 있다. 또한 전력변환부는 승압용 컨버터부와 DC전력을 AC로 변환하는 인버터부로 구성된다. 종래 인버터의 주회로 방식은 저주파 트랜스나 고주파 트랜스를 사용하는 방식이 채러되었으나, 최근 이러한 방식에 비해 소형 경량화가 기대되는 트랜스리스 방식이 많이 연구되고 있다. 본 논문의 승압부는 2상 부스트 컨버터를 이용하여 입력 전류와 출력 전압의 리플을 줄여, 각 전력 소자의 전압 스트레스를 줄이고, 입력 리액터를 소형화한다. 그리고, 인버터 부의 출력 고조파 성분을 저감하기 위해 정현파 PWM에서 얻어진 스위칭 시간을 기본값으로 하여 푸리에 급수로 유도한 PWM 스위칭 시간을 채택하였고, PSpice를 이용하여 변환기의 동작을 시뮬레이션하여 그 유효성을 검증하였다.

• ETRI Journal
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• 제41권2호
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• pp.254-261
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• 2019

Distinct from conventional energy-harvesting (EH) technologies, such as the use of photovoltaic, piezoelectric, and thermoelectric effects, betavoltaic energy conversion can consistently generate uniform electric power, independent of environmental variations, and provide a constant output of high DC voltage, even under conditions of ultra-low-power EH. It can also dramatically reduce the energy loss incurred in the processes of voltage boosting and regulation. This study realized betavoltaic cells comprised of p-i-n junctions based on silicon carbide, fabricated through a customized semiconductor recipe, and a Ni foil plated with a Ni-63 radioisotope. The betavoltaic energy converter (BEC) includes an array of 16 parallel-connected betavoltaic cells. Experimental results demonstrate that the series and parallel connections of two BECs result in an open-circuit voltage $V_{oc}$ of 3.06 V with a short-circuit current $I_{sc}$ of 48.5 nA, and a $V_{oc}$ of 1.50 V with an $I_{sc}$ of 92.6 nA, respectively. The capacitor charging efficiency in terms of the current generated from the two series-connected BECs was measured to be approximately 90.7%.