• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.664-671
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• 2018

일반적으로 감지식 태양광 추적 시스템은 태양의 위치를 추적하기 위해 광센서를 사용하여, 최대 전력을 생산한다. 광센서 채택은 시스템 제작 가격을 상승시키고, 오동작에 의한 성능 저하를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 IoT플랫폼 기반의 원격무선 모니터링이 가능하고, 광센서가 없는 새로운 태양광 추적 시스템을 제안한다. 태양광 발전을 위해 사용되는 여러 개의 태양광 패널의 출력 전류량을 비교하여 태양 위치를 광센서 없이 추적한다. 추적 성능의 검증을 위해서 12[V] 20[W] 태양광 발전 시스템을 제작하여 실험을 수행하였다. 본 논문에서 제안한 시스템은 IoT 플랫폼을 사용하여 원격모니터링이 가능하기 때문에 기존 태양광 추적 시스템에 비해 설치, 유지 보수 및 기능 확장의 장점이 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1187-1195
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• 2013

태양광 인버터는 항상 태양전지 어레이의 최대 전력을 추종하며 동작해야 한다. 또한 태양광 인버터는 폭넓은 태양전지의 최대 전력점 전압과 관계없이 최대 전력점을 추종해야 한다. 태양전지의 전류리플이 발생한다면 최대 전력점 추종 기능이 저하되고 일사량 변동이나 최대 전력점 변동 시 정상적으로 추종하기 어려워진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 고효율의 새로운 최대 전력점 추종 알고리즘과 태양전지의 전류리플 감소 알고리즘을 제안하였다. 4KW급 계통연계형 태양광 인버터에 적용하여 실험한 결과 최대 전력점 추종 효율이 99.97%, 인버터 출력 효율은 97.5%, 인버터 전류의 고조파 총 왜곡률은 1.05%로 우수한 성능을 보였다. 또한 0.5초 동안 일사량을 100% -> 10%, 10% -> 100%로 급격히 변동하였을 때에도 안정된 최대 전력점 추종이 가능함을 알 수 있었다.

• 전기학회논문지
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• 제59권10호
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• pp.1823-1831
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• 2010

This paper proposes an automatic tracking control algorithm for efficiency improvement of photovoltaic generation. Increasing the power of PV systems should improve the efficiency of solar cells or the power condition system. The normal alignment of the PV module always have to run perpendicular to the sun's rays. The solar tracking system, able to improve the efficiency of the PV system, was initiated by applying that to the PV power plant. The tracking system of conventional PV power plant has been studied with regard to the tracking accuracy of the solar cells. Power generation efficiency were increased by aligning the cells for maximum exposure to the sun's rays. Using a perpendicular position facilitated optimum condition. However, there is a problem about the reliability of tracking systems unable to not track the sun correctly during environmental variations. Therefore, a novel control algorithm needs to improve the generation efficiency of the PV systems and reduce the loss of generation. This control algorithm is the proposed automatic tracking algorithm in this paper. Automatic tracking control is combined the sensor and program method for robust control in environment changing condition. This tracking system includes the insolation, rain sensor and anemometer for climate environment changing. Proposed algorithm in this paper, is compared to performance of conventional tracking control algorithm in variative insolation condition. And prove the validity of proposed algorithm through the experimental data.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.69-75
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• 2010

This paper describes the design and implementation of hybrid sun tracking solar power generation system designed by combining astronomical data with optical tracking mechanism. The advantages of proposed power generation system are small amounts of calculation for tracking operations and enhancement of 40% of power generation at best. This system is able to track toward optimal position for maximum sun-lights under scattered lights due to clouds. The performance of implemented power generation system is confirmed by field experiments.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.408-408
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• 2000

A parabolic dish concentrator used in a high temperature application of solar energy tracks the sun's movement by two axis sun tracking system. In such a system, sun tracking performance affects the system efficiency directly. Generally the higher the tracking accuracy is, the better the system performance is. A large number of parabolic dish type concentrators has been developed and implemented in the world. However none of them clearly provided a qualitative method of how the accuracy of the sun tracking system can be evaluated. The work presented here is the evaluation of sun tracking performance of parabolic dish concentrator, which follows the sun's movement by the sensor, using computer vision system. We install a camera on the parabolic dish concentrator. While the concentrator follows the sun, sun's images are captured continuously. Then the performance of sun tracking system was evaluated by analyzing the variation of the position of the sun in the images.

• 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.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권6호
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• pp.17-24
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• 2015

The MPPT(Maximum Power Point Tracking) techniques are employed in photovoltaic (PV) systems to maximize the PV array output power which depends on solar irradiance and temperature. The dynamic MPPT performance under varying irradiance conditions affects the impact on overall PV system performance. This paper presents the improved MPPT algorithm by the simulation comparison with other algorithms. The simulation models are made by the Matlab & Simulink. The result of simulation, the dynamic MPPT efficiency of proposed algorithm is higher than the other algorithms.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권6호
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• pp.6-11
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• 2010

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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.1023-1025
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• 2012

본 연구에서는 태양광 발전의 효율을 향상시키기 위하여 발전시스템의 태양추적에 기초가 되는 태양 추적 장치를 설계하였다. 태양광발전분야에서는 셀의 발전특성 향상을 위한 연구와 함께 태양에너지의 효과적인 집광을 위한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 일사량은 지역에 따라 차이가 발생하는 요소로 발전효율을 증대시키기 위해서는 발전 장치의 설치장소가 달라져야 한다는 제약이 있는 반면, 발전 셀 단면이 태양과 이루는 각도는 발전장치의 기구부를 회전시킴으로서 태양과 이루는 각도를 가변 할 수 있는 장치를 개발하고 실험을 통하여 발전 효율 향상 성능을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.392-402
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• 2020

본 논문은 광센서 없는 태양광 추적 시스템을 제안한다. 태양광 추적, MPPT, ESS, 모니터링의 4가지 기능을 모듈화하여 시스템을 구현하였다. 9개의 태양광 패널을 기본단위로, 바람의 영향을 저감하고, 광센서 없이 태양광 추적이 가능하도록 상하좌우 패널의 높낮이를 다르게 한 격자형 구조를 채택하였다. 저가형 MCU를 이용한 부스트 컨버터 PWM 스위칭을 위해 기존 MPPT의 연산 방법을 개선하였다. ESS 모듈은 리튬 이온 배터리 12개(직렬 3셀과 병렬 4셀)를 기본 단위로 구성하여 온도 및 전기 특성의 이상 유무 감시가 가능하게 하였다. 각 모듈의 MCU는 Atmega128 또는 Raspberry PI로 구성하였으며 운전 정보를 상호 교환하고, IoT 기술을 응용하여 실시간 원격 모니터링과 클라우드에 데이터베이스를 구축하여 유지보수가 가능하게 하였다. 실험을 위해 제작된 태양광 발전 시스템의 운전 데이터는 각 모듈의 분산 및 원격 모니터링의 가능성, 유지보수의 편의성 및 광추적 성능을 증명한다.