본 논문은 태양광 인버터 시스템의 최대출력을 근사적으로 구하는 새로운 방법과 태양광 추적 방법을 제시한다. 제시한 새로운 MPPT 제어는 LRCM(Linear Reoriented Coordinates Method)이라 하며, 본 논문에서는 PV 어레이를 위한 DC측 동적 방정식과 LRCM을 사용하여 계통연계를 위한 새로운 수학적인 동적 모델을 제시한다. LRCM은 근사적인 해법으로 반복적으로 나타나는 최적 전압과 최대 전력을 결정하며 계산시간을 절약할 수 있다는 장점을 가진다. 또한 태양광 추적 방식은 고정식에 비하여 태양광 발전 효율을 50[%]이상 향상시킨다. 본 논문은 LRCM을 사용한 MPPT와 국내 기상상태에 적합한 프로그램 방식을 이용하여 태양광 추적기법을 제시하고, 실험을 통해 제시한 기법의 타당성을 입증한다.
In this paper proposed the solar tracking system to use a fuzzy based on PC in order to increase an output of the PV array. The solar tracking system operated two DC motors driving by signal of photo sensor. The control of dual axes is not an easy task due to nonlinear dynamics and unavailability of the parameters. Recently, artificial intelligent control of the fuzzy control, neural-network and genetic algorithm etc. have been studied. The fuzzy control made a nonlinear dynamics to well perform and had a robust and highly efficient characteristic about a parameter variable as well as a nonlinear characteristic. Hence the fuzzy control was used to perform the tracking system after comparing with error values of setting-up. nonlinear altitude and azimuth. In this paper designed a fuzzy controller for improving output of PV array and evaluated comparison with efficient of conventional PI controller. The data which were obtained by experiment were able to show a validity of the proposed controller.
본 논문에서는 태양전지를 태양과 항상 법선 방향이 되도록 하기 위해 수평방향으로 놓여진 태양전지판을 ${\pm}90^{\circ}$까지 대칭 회전 가능토록 하는 비선형형상의 가이드홈을 가진 단축 추적장치를 제안하고, 비선형형상에 대한 수식을 정립하고자 한다. 그 결과 가이드 홈의 비선형 형상을 확정할 수 있었고, 특히 회전 링크의 길이가 달라져도 회전링크의 길이를 반영하는 가이드 홈을 정확히 확정할 수 있다. 이를 통해 기존의 1축 추적장치에 비해 약 10%이상의 태양전지 효율향상이 가능하며, 또한 어떤 크기의 태양전지판에 대해서도 최적의 비선형 형상 가이드 홈을 갖는 가이드 부재를 제공할 수 있고 대량 생산도 가능하다.
본 논문에서는 신재생에너지 활용을 위한 다중 추적식 태양광 발전 감성형 LED 가로등을 제안한다. 제안하는 가로등 시스템은 다중 추적방식의 태양광 추적기능을 갖추고 있고 감성형 고품위 LED 램프와 제어회로를 사용하여 센서를 통해 입력되는 온도 및 습도를 기반으로 최대의 일조량을 받을 수 있도록 하였다. 신재생에너지 활용의 핵심 요소인 효율적인 축전지 활용을 위해 충방전 컨트롤러를 개발하였고 원격모니터링 기능 및 제어기능도 구현 하였다. 제안하는 가로등 시스템은 기존 기술에 비하여 추적 동작이 우수하고 에너지효율이 향상되었으며 기존에 개발되지 않았던 추적식 태양광 발전 시스템과 감성형 LED를 결합함으로써 차세대 가로등 시스템의 모델로서의 활용될 수 있게 하였다.
본 논문에서는 태양과 태양전지 모듈이 법선을 이루도록 기존에 태양의 방위각 및 고도각을 제어하는 양축 추적시스템에 2개의 센서를 사용하였던 Double-sensor방식에서 1개의 센서로 방위각 및 고도각을 제어할 수 있는 One-sensor방식의 양축 추적시스템을 제안하였다. 그리고 제안한 추적시스템을 제작하여 시스템의 실제 운전을 실행하였다. 제안한 추적시스템은 1개의 센서를 이용하여 태양이 항상 법선을 이루면서 태양전지 모듈에 입사되게 제어하기 위해 방위각과 고도각을 제어하는 양축 추적시스템이다. 실험결과 가장 효율적인 운전과 불필요한 구동부의 동작을 방지하여 전력소모를 감소할 수 있었으며 고정식에 비해 본 논문에서 제안한 One-sensor방식의 양축 추적시스템이 약 23[%]의 발전효율이 증가함을 확인 할 수 있었다. 태양을 추적하여 더 많은 햇빛을 받게 하여 태양전지의 효율을 높이기 위하여 행해진 추적장치는 대형 방식에 많은 연구가 진행되어 왔다. 따라서 본 논문의 태양위치추적의 모니터링 시스템을 구축하여 지속적인 발전효율에 대한 실용화 연구를 통해 태양광발전시스템 보급에 큰 역할을 할 것이라 기대된다.
This paper presents a study on the design of photovoltaic system with reversal tracking reflector. The reversal tracking reflector is conceptually designed by using TRIZ. The 20 to 30% of incident rays cannot produce the current and reflected back to the glass surface because of high refractive index of solar cell which are produced from Si, GaAs. The solution of this problem has been derived using 6SC(6 steps creativity)TRIZ. The reflector which has the actuator can be trackback the sun. Reversal tracking reflector which mounted on the top of the system prevents the shadowing loss and improve the efficiency of track back function. The anti-glare reflector prevents the heat due to the concentrated reflected light rays.
KIER has been running a demonstration project for 10kWe solar thermal power generation. the project is to build and operate the first solar thermal power generation system in Korea. For concentrating solar thermal energy $40m^2$ dish type concentrator was adapted and a stirling engine is going to be integrated to the system for power production. At the moment building the dish concentrator including mirror and sun tracking system was completed and it's performance are being closely evaluated. This paper will introduce some detailed designs and construction procedures which we have experienced so far.
This work presents a method to compute the sun position(azimuth and elevation), sunrise and sunset times. Accurate computation of sun position is very important to the precise tracking of the sun for the solar concentrator, which enables the maximum collection of solar energy. Methods to compute the sun position are available in the literature already. However most of them do not have accuracy verification, thus makes hard in selecting the most accurate sun position computation method. We first select the most accurate sun position computation method among the methods presented in the literature by comparing the computed sun position with Korean Almanac of Korea Astronomy Observatory. Then a procedure to compute the sunrise and sunset times is presented. Computed sun position shows $0.02^{\circ},\;0.6^{\circ}$ and one minute differences in azimuth, elevation and sunrise/sunset times respectively compared with Korean Almanac.
Osman, Siti Rahimah;Rahim, Nasrudin Abd.;Selvaraj, Jeyraj;Al-Turki, Yusuf A.
Journal of Power Electronics
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제15권4호
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pp.929-938
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2015
Maximum power point tracking (MPPT) and battery charging control are two important functions for a solar battery charger. The former improves utilization of the available solar energy, while the latter ensures a prolonged battery life. Nevertheless, complete implementation of both functions can be complex and costly, especially for low voltage application such as standalone street lamps. In this paper, the operation of a solar battery charger for standalone street light systems is investigated. Using only one voltage sensor, the solar charger is able to operate in both MPPT and constant voltage (CV) charging mode, hence providing high performance at a low cost. Using a lab prototype and a solar simulator, the operation of the charger system is demonstrated and its performance under varying irradiance is validated.
Since solar cells have non-linear voltage-current output characteristics, Photovoltaic systems require the Maximum Power Point Tracking(MPPT) function. For this reason, a large number of MPPT techniques have been studied. However, the conventional MPPT techniques may fail to track the maximum power point when partial shading occurs in the solar cell array due to its characteristics. Therefore, it is necessary to research the MPPT technique that can follow the maximum power point in the partial shadow condition. In this paper, the characteristics of solar cell arrays in partial shadowing are analyzed and the MPPT technique which can follow the maximum power point in partial shadow condition has been proposed. To validate the proposed MPPT method, simulation and experimentation results are provided.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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