태양광 가로등 시스템에 사용되는 전원 장치는 배터리 충전을 위한 충전기와 LED Lamp를 구동하기 위한 LED 드라이버로 구성되어 있는데 일반적인 시스템에서는 별도의 전원장치로 구성되어 있다. 본 연구에서는 충전기와 LED 드라이버를 한 개의 전원장치로 구성하였다. 특히 장치의 효율을 높이기 위하여 계통 연계형 태양광 발전시스템에 적용하는 최대전력추적(Maximum Power Point Tracking: MPPT) 방식을 충전기에 적용하였다. LED 드라이버에 필수적인 정전류 방식은 충전기의 전류제어 루틴을 사용하여 구현하였다.
This paper addresses the enhancement of long-endurance solar-powered aircraft through the integration of a rechargeable battery and Maximum Power Point Tracking (MPPT) controller. Traditional long-endurance aircraft often rely on non-renewable energy sourcessuch as batteries orjetfuel, contributing to carbon emissions. The proposed system aims to mitigate these environmental impacts by harnessing solar energy and efficiently managing its storage and utilization. The MPPT controller optimizes the power output of photovoltaic cells, enabling simultaneous charging and discharging of the battery for propulsion and servo control. A prototype is presented to illustrate the practical implementation and functionality of the proposed design, marking a promising step towards more sustainable and enduring solar-powered flight.
Mathematical modeling and performance simulation results were shown for the solar thermal storage system which used heat pipe. The thermal storage system was composed of thermal storage tank and charging/discharging heat exchanger with one by the heat pipes. Heat pipe heat exchanger was attached to system, and could carry out charging and discharging to thermal storage tank at the same time. Height of the thermal storage tank was 600 mm, and that of the charging/discharging heat exchanger was 400 mm. Length of the heat pipe was the same as the total height of thermal storage system, and outer and inner diameter were 25.4 mm(O.D.) and 21.4 mm(I.D.) respectively. Diameter of the circular was 43 mm(O.D.), and fin geometries were considered as the design parameters. High temperature phase change material(PCM), $KNO_3$ and low temperature PCM, $LINO_3$ were charged to storage tank to adjust working temperature. Total size of thermal storage system able to get heat capacity more than 500 kW was calculated and the results were shown in this study. Number of heat pipe was required more than maximum 500, and total length of thermal storage system was calculated to the more than maximum 3 m at various condition.
본 논문에서는 산지초지에서 가축 방목 시 효율적인 개체 관리를 위한 소의 생체 데이터 수집 시 데이터 전송이 가능한 데이터 중계시스템을 제안하였다. 산지초지 방목 시 소의 먹이활동 및 초지의 훼손 면적을 고려하여 방목지를 여러 구획으로 구분하고 순환 방목하는 방법이 일반적이고, 대부분 초지가 데이터를 수집할 사무실과 거리가 멀기 때문에 데이터 전송 및 시스템 전원 공급이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 중계기를 개발하고 중계기의 전력소모량을 측정하여 태양전지모듈 60W, 배터리 12V/100A, 태양전지의 단락전류 6A이상의 성능으로 태양광 충전 시스템을 구축했다. 방목지에서 발생하는 데이터의 전송을 위해 다수의 중계기를 배열시켜 거리를 확장하였다. 그리고 산지초지에서 중계 전송할 수 있도록 중계 알고리즘을 개발하였다. 시스템과 알고리즘에 대한 성능 검증은 여러 가지 지형에 대한 테스트 포인트를 설정하였고, 데이터 전송 여부로 중계 거리에 대한 검증을 하였다. 태양광 충전 시스템의 전력 수급 유효성 검증은 일정기간동안 연속적으로 중계기를 동작시켜 데이터를 송수신하고 날씨의 변화에 따라 시스템이 데이터 송수신을 위한 전력을 안정적으로 공급하는지 검증하였다. 또한, 산지초지에서 제안된 중계기 및 중계 알고리즘을 이용하여 데이터를 송수신함으로써 제안된 태양광 충전을 이용한 데이터 중계 시스템이 유효함을 보였다.
As a new technical approach, an attempt was made to realize a photovoltaic system for an eco-environmental leisure ship by simultaneously actuating nine photovoltaic solar panels in association with the application of a sail-controlling system using wind energy. In this approach, the photovoltaic system consisted of a solar module, an inverter, a battery, and the relevant components, while the sail-controlling device was equipped with sail up/down and mast turning systems. The previously mentioned eco-environmental leisure ship utilizes a photovoltaic hybrid system that uses solar and wind energy as renewable energy sources. Furthermore, this research included a performance evaluation of the manufactured prototype, the acquisition of the purposed quantity values, and development of the purposed items. The significant items, including the sail up/down speed (seconds) and mast turning angle (degrees) were evaluated for a performance test. A wind direction sensitivity of 90% and maximum instant charging power of 900 W were also obtained in the process of the performance evaluation. In addition, the maximum sail time was also evaluated in order to acquire the optimum value. The performance evaluation showed that the prototype with a photovoltaic hybrid system was suitable for sailing an eco-environmental leisure ship using solar and wind energy.
지구 저궤도 위성의 임무 운용 시 전력 시스템을 안전하고 운용하고 에너지 균형을 만족하는 임무를 설계하기 위해 계획된 임무에 대한 전력 파라미터를 예측해야 한다. 이 논문에서는 다양한 미션 프로파일에 대해 위성의 생성 전력, 소모 전력, 배터리 방전 정도(Depth of Discharge, 이하 DoD), 버스 전압, 충/방전 전류 등을 예측함으로써 미션의 유효성 및 에너지 균형을 검증하기 위한 전력 시뮬레이터를 제안한다. 제안된 전력 시뮬레이터에는 인공위성의 생성 전력을 모사하기 위해 태양전지판(Solar Array, 이하 SA)의 모델, SAR (Solar Array Regulator)의 3가지 동작 모드를 구현하였다. 또한 소모 전력을 모사하기 위해 버스 및 탑재체의 각 유닛 별 소모 전력, Unit on/off configuration, 탑재체 운용 모드 등을 고려하였다. 버스 전압 및 충/방전 전류를 예측하기 위해 배터리 및 주변 회로를 모델링하고 임의의 DoD, 충방전 전류에 대해 배터리 전압 및 버스 전압을 예측한다. 구현된 전력 시뮬레이터를 이용해 에너지 균형을 분석하고 임무 계획의 적합성을 쉽게 판단할 수 있다.
유비쿼터스 네트워크와 더불어 무선 센서 네트워크는 다양한 분야에 응용되고 있다. 무선 센서 네트워크의 노드들은 목표 지역에 비치되어 동작하게 되는데 그 공급원으로 대부분 배터리를 사용하고 있다. 배터리는 센서 네트워크의 응용에 제한된 에너지를 가짐으로써 교체나 충전 등의 어려움을 가진다. 따라서 센서노드의 수명을 연장시키기 위해 주변 환경으로부터의 에너지 하베스팅 기술 등이 연구 개발되고 있다. 특히 태양에너지는 다른 환경 에너지에 비하여 방대하고 짧은 시간에 많은 에너지를 얻을 수 있어 최근 널리 연구되어지고 있다. 본 연구에서는 Solar Cell을 이용하여 배터리 충전 및 센서노드를 구동하는 실험을 하고, 수집된 데이터와 배터리의 전압에 대한 분석을 통하여 센서노드를 구동하기 위해 필요한 배터리 충전시간과 센서노드 농작 가능성에 대하여 확인하였다.
In this paper, a black box, which is provided the reliability and user safety of home battery energy storage system connected with solar energy generation, is developed. In the developed scheme, a status and diagnosis data of battery management system, power conditioning system, solar energy generation and grid is measured. This status and diagnosis data is stored and displayed in the developed black box. In addition, this status and diagnosis data is stored and displayed in a monitoring system and a smart phone of user. A performance evaluation of the developed black box is carried out using emulator of home battery energy storage system connected with solar energy generation. Consequently, the developed black box is proved its superiority of the reliability and user safety.
In this paper, we propose the landscape lighting power control system with solar sell generator equipment for energy saving, and also which is included the landscape lighting power transformation device. The power transformation device can check inverse current in the power of the solar cell module and control the power of the battery. And we present the design of landscape lighting power control system. The power control system uses microprocessor with charging system and power transformation device. And also it can control the power of loads under consideration intensity of illumination. The landscape lighting loads are composed of LED(Lighting Emitting Diode) and HID(High Intensity Discharge)lamps. To evaluate property, we installed the solar cell array which generate three kilo watt power. Experimental results show that the proposed system can have stability and energy saving on the mixed configuration of electric loads with DC and AC lamps.
A novel integrated battery charger/discharger converter for a standardized battery module is proposed. Instead of using separate charger and discharger converters. it integrates these two converters into a single converter in order to minimize the size. the integrated charger/discharger converter not only regulates the solar array output power including the peak power tracking capability but also controls the battery charging/discharging current depending on the solar array output power and the load power. In addition it offers a regulated bus voltage which simplifies the power distribution/conversion for the pay load.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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