The solar cells should be operated at the maximum power point because its output characteristics are greatly fluctuated on the variation of insolation, temperature and load. The output power of solar cell is DC, therefore it is necessary to install an inverter among electric power converts. The inverter have to supply a sinusoidal current and voltage to the load and the interactive utility line. In the paper, the proposes a photovoltaic system designed with a step up chopper and single phase PWM voltage source inverter. Synchronous signal and control signal was processed by microprocessor for stable modulation. The step up chopper operates in continuous mode by adjusting the duty ratio so that the photovoltaic system tracks the maximum power point of solar cell without any influence on the variation of insolation and temperature because solar cell has typical dropping character. The single phase PWM voltage source inverter consists of complex type of electric power converter to compensate for the defect, that is, solar cell cannot be developed continuously by connecting with the source of electric power, from 10 to $20\%$. The single phase PWM voltage source inverter operates in situation that its output voltage is in same phase with the utility voltage. The inverter supplies an ac power with high factor and low level of harmonics to the load and the utility power system.
Several efforts to replace the use of existing fossil energy resources have already been made around the world. As a result, a new industry of renewable energy has been created, and efficient energy distribution and storage has been promoted intensively. Among the newly explored renewable energy sources, the most widely used one is solar energy generation, which has a high market potential. An energy storage system (ESS) is a system as required. In this paper, the design and implementation of an ESS for the efficient use of power in stand-alone street lights is presented. In current ESS applied to stand-alone street lights, either 12V~24V DC (from solar power) or 110V~220V AC (from commercial power) is used to recharge power in systems with lithium batteries. In this study, an ESS that can support both solar power and commercial power was designed and implemented; it can also perform emergency recharge of portable devices from solar powered street lights. This system can maximize the scalability of ESSes using lithium batteries with efficient energy conversion, with the advantage of being an eco-friendly technology. In a ripple effect, it can also be applied to smart grids, electric vehicles, and new, renewable storage markets where energy storage technology is required.
In this study, realize voltage regulation $220Vac{\pm}10%$ or less, frequency fluctuation $60Hz{\pm}1%$ or less over the independent operation and grid-connected operation technologies for power stabilization relates to the ESS designed and manufactured in conjunction with solar installations and solar to compensate the output reduction due to the polarization of the solar module through the polarization prevention technology for preventing the optical module efficiency is lowered, in conjunction with the BMS inverter efficiency was more than 92%, more than 90% of the charging efficiency to the target. This study was designed in conjunction with the ESS solar power plants, grid-connected operation and independent operation, Peak-Cut, it can stabilize the grid via the Peak-Shifting operation
Grid connected transformerless solar power generation system is frequently used with the benefits of cost and efficiency. However, significant DC leakage current can flow from the DC line into the ground with dielectric breakdown in the transformerless solar power generation system. The leakage current occurred in the DC line causes accidents such as fire and electric shock on human. To resolve this problem, high sensitivity DC leakage current sensor is needed. But recently the studies on safety of DC line are not performed. In this paper, a high sensitivity DC leakage current sensor that can detect DC leakage current in solar power generation system, is proposed. Based on the studies, DC leakage current sensor is fabricated and characteristic tests are carried out. Finally, the accuracy of sensor performance is verified by leakage current experiments in solar power generation system.
In this study, we analyzed the correlation between mechanical and electrical properties of low-temperature conductive film (LT-CF) bonded silicon solar cells by a quadrant analysis (horizontal axis (peeling strength), vertical axis (power loss)). We found that a series of points with various bonding parameters such as bonding temperature, pressure and time were distributed in the different three regimes; weak regime (Q2: weak bonding strength and high power loss), moderate regime (Q4 : strong bonding strength and low power loss) and hard regime (Q3 : weak bonding strength and low power loss). Using this analogous technique, it was possible to fabricate the LT-CF bonded silicon solar cells with the various conditions displayed in Q3 of the quadrant plots, possessing the peeling strength of ~ 1N/mm and power loss of 2~3%.
Solar power generation, which is one of the methods of using solar energy, has a high possibility of practical implementation compared to other renewable energy power generation, and it has the characteristic that it can generate as much power as needed in necessary places. In addition, maintenance is easy, unmanned operation is possible, and power management can be performed more efficiently if operated in a hybrid method with existing electric energy. Therefore, in this study, numerical analysis using a computer program was performed to analyze the efficient operation and performance improvement of solar energy of the rotating condensing type solar LED street lamp. As a result, the two-axis tracking type could obtain 15.23 % more electricity per year than the fixed type, and additional auxiliary power generation was required for the fixed type by 19 % per year than the tracking type. As a result of computational fluid dynamics(CFD) simulation for PV module surface temperature prediction, the The surface temperature of the Photovoltaics(PV) module incident surface was predicted to be about 10℃ higher than that of the fixed type.
태양광발전은 발전 셀의 특성상 태양광의 일사량에 따라 발전량이 달라지며, 태양과 셀 단면이 이루는 각도에 의하여 발전량에 차이를 가져온다. 일사량은 경도와 위도로 분류되는 지구표면의 위치와 계절에 의하여 결정되는 반면, 태양과 발전 셀의 단면이 이루는 각도는 고정된 위치에서 태양광발전 장치의 각도를 가변함으로서 변경가능하다. 실용적인 발전효율 향상 방안으로 태양광 발전 장치의 각도 조절방법이 많이 사용되며, 이를 위한 태양추적장치에 대한 연구가 활발하다. 본 연구에서는 태양광발전 효율향상을 위한 태양추적시스템에 관한 연구를 진행하였다. 본 연구의 태양추적시스템은 광도전효과(Photo conductive effect)를 이용한 반도체 포토센서를 이용하여 태양의 위치확인을 위한 센서부를 구성하였으며, 센서의 출력신호를 마이크로프로세서를 이용하여 해석하고, 태양을 추적하기위한 구동부 제어신호를 발생시켰다. 태양추적시스템의 성능분석을 위한 태양발전장치(10W)를 제작하였으며, 실험을 통하여 연구에서 설계및제작된 태양추적장치의 유용성을 확인하였다.
정지궤도위성은 다수의 탑재체를 하나의 위성체 플랫폼에 탑재하고 2010년 6월 26일에 발사되었다. 태양기간 동안 인공위성에서 요구되는 전력은 태양전지 배열기 윙에서 생성된다. 태양전지는 Spectrolab사의 적층법을 사용한 RWE Space사의 Gaget 2로 명명되는 GaInP/GaAs/Ge 3중 접합 셀이다. 본 논문은 정지궤도 비행 데이터에 대한 경향을 분석한 결과를 바탕으로 설계수명 말기에서 태양전지 배열기의 전력 성능을 평가하였다. 설계수명 말기에서 예측한 태양전지 배열기의 전력 성능은 태양전지 배열기 제작사가 제공한 전력 성능과 비교하였다. 경향분석 결과를 통해 태양전지 셀은 현저한 성능감소 없이 정상적으로 동작되고 있다.
본 논문에서는 빛 에너지 하베스팅 자가발전 시스템을 위한 두 가지 구조의 전력관리 회로를 제안한다. 첫 번째는, 솔라셀이 부하가 동작할 수 있는 충분한 전압을 출력하는 경우, 전력관리회로를 통해 직접 솔라셀의 에너지를 부하로 공급하는 구조이다. 두 번째는 초소형 솔라셀이나 집적화된 솔라셀에서처럼 출력전압이 0.5V 이하로 매우 작아서 부하를 직접 구동할 수 없는 경우, 전압부스터를 사용하여 충분한 전압까지 승압한 후, 이를 전력관리회로를 통해 부하로 공급하는 구조이다. 이 두 가지 구조의 전력관리 회로는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계 및 제작되었으며, 측정을 통해 성능을 비교 분석하였다.
태양광발전은 독립전원으로써의 가치는 미미하나 도시전체의 탄소발생량 저감 및 화석연료 사용 저감을 위한 분산전원으로써 가치가 매우 높은 전력원이다. 하지만 태양광발전의 경우 기상조건에 따른 발전량 변동이 심하기에 분산전원으로써 효율적으로 사용하기 위해서는 큰 변동폭을 효과적으로 제어하기 위한 실시간 모니터링이 이루어져야 한다. 하지만 태양광발전량을 좌우하는 일사량은 예측치가 존재하지 않기에 이를 예측해야 하고 본 연구에서는 과거의 일사량을 직산분리 하여 구름의 짙은 정도나 두께 등을 유추할 수 있는 대기투과율을 일기예보에서 발표하는 날씨별로 대푯값을 산정하고 이를 일사량 예측식에 대입하여 일사량을 예측하였다. 그리고 실측 일사량 및 CRM(Cloud Cover Radiation Model)기법인 Kasten and Czeplak의 식을 통해 계산된 예측일사량과의 비교를 통해 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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