• 제목/요약/키워드: maximum power point tracking(MPPT)

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MPPT 제어 기능을 갖는 진동에너지 수확을 위한 CMOS 인터페이스 회로 (A CMOS Interface Circuit for Vibrational Energy Harvesting with MPPT Control)

  • 양민재;윤은정;유종근
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.45-53
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    • 2016
  • 본 논문에서는 진동에너지 수확을 위한 MPPT (Maximum Power Point Tracking) 제어 기능을 갖는 CMOS 인터페이스 회로를 설계하였다. 간단한 구조와 적은 비용으로 출력을 안정화시키기 위해 전력변환기인 DC-DC 부스트 변환기의 출력 단에 PMU (Power Management Unit)를 이용하는 구조를 제안하였다. 또한, 진동소자로부터 최대전력을 수확하여 시스템의 효율을 향상시키기 위해 FOC (Fractional Open Circuit) 방식의 MPPT 제어회로를 설계하였다. 진동소자 (PZT)에서 출력되는 AC 신호는 AC-DC 변환기를 통해 DC 신호로 변환되며, DC-DC 부스트 변환기를 거쳐 승압되고, PMU에 의해 듀티 (duty)를 갖는 안정화된 신호로 변환되어 부하로 공급된다. AC-DC 변환기는 효율 특성이 좋은 능동 다이오드를 이용한 전파정류기를 사용하였으며, DC-DC 부스트 변환기는 제어회로가 간단한 쇼트키 다이오드를 이용한 구조를 사용하였다. 제안된 회로는 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 설계되었으며, 설계된 칩의 면적은 $915{\mu}m{\times}895{\mu}m$이다. 설계된 회로의 성능을 검증한 결과 전체회로의 최대 전력효율은 83.4%이다.

Current Sensorless MPPT Control Method for Dual-Mode PV Module-Type Interleaved Flyback Inverters

  • Lee, June-Hee;Lee, June-Seok;Lee, Kyo-Beum
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권1호
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    • pp.54-64
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    • 2015
  • This paper presents a current sensorless maximum power point tracking (MPPT) control method for dual-mode photovoltaic (PV) module-type interleaved flyback inverters (ILFIs). This system, called the MIC (Module Integrated Converter), has been recently studied in small PV power generation systems. Because the MIC is an inverter connected to one or two PV arrays, the power system is not affected by problems with other inverters. However, since the each PV array requires an inverter, there is a disadvantage that the initial installation cost is increased. To overcome this disadvantage, this paper uses a flyback inverter topology. A flyback inverter topology has an advantage in terms of cost because it uses fewer parts than the other transformer inverter topologies. The MPPT control method is essential in PV power generation systems. For the MPPT control method, expensive dc voltage and current sensors are used in the MIC system. In this paper, a MPPT control method without current sensor where the input current is calculated by a simple equation is proposed. This paper also deals with dual-mode control. Simulations and experiments are carried out to verify the performance and effectiveness of the proposed current sensorless MPPT control method on a 110 [W] prototype.

태양광 발전 시스템의 최대전력점 추적에 관한 연구 (Implemented of Photovoltaic Inverter System by a Maximum Power Point Tracking)

  • 홍정표;이오걸;이용길;송달섭;권순재
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.74-76
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    • 2007
  • In this paper a maximum power point tracking(MPPT) techniques for power of PV(photovoltaic) systems are presented using boost converter for a connected single phase inverter. On the basic principle of power generation for the PV module, algorithms for maximum power point tracking are described by utilizing a boost converter to adjust the output voltage of the PV module. Based on output power of a boost converter, single phase inverter uses predicted current control to control four IGBT's switch in full bridge. Furthermore a low cost control system for solar energy conversion using the DSP is developed, based on boost converter to adjust the output voltage of the PV module. The effectiveness of the proposed inverter system is confirmed experimentally and by means of simulation. Finally, experimental results confirm the superior performance of the proposed method.

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Maximum Power Point Tracking without Current Sensor for Small Scale Photovoltaic Power System

  • Kasa Nobuyuki;Iida Takahiko;Majumdar Gourab
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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    • pp.631-634
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    • 2001
  • This paper presents a maximum power point tracking without a current sensor for a small scale photovoltaic power system. The small scale photovoltaic power systems are used in parallel, and so the cost and the reliability are strongly demanded. In the proposed inverter, the current is controlled with open loop, and then the power of photovoltaic array is calculated by the equation using the voltage of the photovoltaic array. Therefore, the system can obtain the power by detecting only the voltage of the photovoltaic array. As a result, we may obtain the performance of the MPPT with a current sensor as well as with a current sensor.

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DC-DC 컨버어터에 의한 태양광 발전 시스템에 관한 연구 (A Study on Photovoltaic Generation System by DC-DC converter)

  • 원충연;양승호;김학성;김세찬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1991년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.486-491
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    • 1991
  • The photovoltaic modules have each maximum power point, which depending on the intensity of sunlight, modules temperature and etc. Cuk converter is used to obtain the maximum charging power from photovoltaic modules to storage batteries. This paper proposed to a new tracking control method by detecting its current and voltage in photovoltaic power generation system controlled by microprocessor, in order to operate at the maximum power point tracking(MPPT) even if the sunlight and the temperature are varied.

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최대출력추종 제어를 포함한 단상 태양광 인버터를 위한 새로운 입출력 고조파 제거법 (A Novel Input and Output Harmonic Elimination Technique for the Single-Phase PV Inverter Systems with Maximum Power Point Tracking)

  • Amin, Saghir;Ashraf, Muhammad Noman;Choi, Woojin
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.207-209
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    • 2019
  • This paper proposes a grid-tied photovoltaic (PV) system, consisting of Voltage-fed dual-active-bridge (DAB) dc-dc converter with single phase inverter. The proposed converter allows a small dc-link capacitor, so that system reliability can be improved by replacing electrolytic capacitors with film capacitors. The double line frequency free maximum power point tracking (MPPT) is also realized in the proposed converter by using Ripple Correlation method. First of all, to eliminate the double line frequency ripple which influence the reduction of DC source capacitance, control is developed. Then, a designing of Current control in DQ frame is analyzed and to fulfill the international harmonics standards such as IEEE 519 and P1547, $3^{rd}$ harmonic in the grid is directly compensated by the feedforward terms generated by the PR controller with the grid current in stationary frame to achieve desire Total Harmonic Distortion (THD). 5-kW PV converter and inverter module with a small dc-link film capacitor was built in the laboratory with the proposed control and MPPT algorithm. Experimental results are given to validate the converter performance.

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태양광 모듈 온도 영향에 따른 개방전압 추종을 위한 PV 시스템의 최대 전력 점 추종 기법 (Maximum Power Point Tracking Technique of PV System for the Tracking of Open Voltage accoding to Solar Module of Temperatur Influence)

  • 서정민;이우철
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.4-6
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    • 2020
  • 태양광 모듈은 일사량과 온도에 의해 P-V 및 I-V의 특성이 변하여 최대 전력 점 추종 기업(MPPT, Maximum Power Point Tracking)이 필요하다. 기존의 기법들의 경우 모듈의 온도로 인해 개방전압이 변하거나 음영이 발생하면 태양광 모듈의 최대 전력 점을 추종하지 못한다. 본 논문에서는 태양광 패널에서의 P-V 및 I-V의 상관관계와 온도 변화에 대한 태양광 모듈의 최대 전력 점을 추종하는 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 제어기법은 3kW 태양광 인버터 시스템을 구성하여 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증하였다.

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단일 전류센서를 이용한 다중 모듈 컨버터에서의 출력전력 MPPT제어 (MPPT controller using a single current sensor for multiple module-integrated PV converters)

  • 전영태;최병민;박종후
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.37-38
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    • 2014
  • 본 논문은 다중 모듈 통합형 태양광 발전 시스템의 발전 단가를 낮추기 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 방법에 관한 것이다. 기존의 다중 모듈 통합형 태양광 발전 시스템에서는 각 모듈마다 MPPT 동작을 필요로 하기 때문에 전류센서와 전압센서를 모두 사용하며, 이는 발전 단가를 상승시키는 원인 중 하나가 된다. 본 논문에서는 시스템의 제작비용을 낮추기 위하여 다중 모듈 통합형 태양광 발전 시스템에서 상대적으로 가격이 비싼 전류센서의 사용을 줄여, 여러 개의 모듈에서도 하나의 전류센서만을 사용하는 MPPT 방법을 제안하고 PSIM 시뮬레이션과 실험을 통해 입증하고자 한다.

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실제 날씨에 대응한 PV 패널의 최적 MPPT 제어주기와 변량전압 분석 (Optimum MPPT Control Period and Perturbation Voltage Analysis for PV Panel based on Real Wether Condition)

  • 류단비;김용중;김효성
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.216-218
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    • 2019
  • 태양광발전시스템은 최대의 전력을 생산하기 위하여 PV 패널의 운전을 최대전력점에서 동작하게 하는 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어가 필요하다. 그중 대표적인 방법인 P&O(Perturb and Observe) 알고리즘은 전류와 전압을 측정하여 계산된 전력의 값이 최대가 되는 전압의 운전점을 찾는다. 그러나 센서의 측정오차로 인하여 발전전력의 계산 및 전압의 제어에 불규칙한 오차가 발생하여 정확한 MPP 운전점을 찾지 못하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 전형적인 맑은 날씨와 흐린 날씨에서 취득한 일사량 데이터와 전류 및 전압 센서의 오차를 고려하여 P&O 알고리즘에 의한 전력 생산량을 시뮬레이션 한다. 시뮬레이션 분석을 통해 실제 날씨 및 센서허용오차 조건에서 MPPT 목표 효율을 극대화할 수 있는 최적의 MPPT 제어주기와 변량전압의 크기를 제시한다.

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Step 가변형 MPPT 제어기법과 DVR을 적용한 계통연계형 태양광 발전 시스템 (Grid-Connected Photovoltaic System Applying the Step Variable MPPT Control and DVR)

  • 이용식;정성원;김재현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제26권8호
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    • pp.42-49
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    • 2012
  • Grid-connected photovoltaic generator system requires high performance PCS(Power Conditioning System) according to the standard of 'Distributed Generation Grid-Connected Technology Standards'. This paper presents the MPPT control method which improves output efficiency through fast tracking to the maximum power point of PV and a reduced self-excited vibration. Secondly, in this paper DVR function was applied to PCS to compensate the voltage sag frequently happening for a power system. The proposed PCS control is analyzed and compared to conventional PCS operating characteristic, the various insolation and loads, and voltage sag condition through PSIM tool. It proves the utility.