• 제목/요약/키워드: A photovoltaic system

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MPPT 제어기능을 갖는 마이크로 빛에너지 하베스팅 회로 (A Micro Solar Energy Harvesting Circuit with MPPT Control)

  • 윤은정;박종태;유종근
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.105-113
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    • 2013
  • 본 논문에서는 0.5V 이하의 낮은 전압을 출력하는 초소형 PV(photovoltaic) 셀을 이용한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 기능을 갖는 마이크로 빛에너지 하베스팅 시스템을 제안한다. MPPT 제어는 PV 셀의 개방전압과 MPP(Maximum Power Point) 전압간의 비례관계를 이용하여, 파일럿(pilot) PV 셀로 하여금 주(main) PV 셀의 MPP를 실시간 추적할 수 있도록 설계하였다. 제안된 회로는 0.18um CMOS 공정으로 설계되었으며, 칩 면적은 부하단 전하펌프와 패드를 포함하여 $900um{\times}1370um$이다. 제작된 칩을 측정한 결과 설계된 회로가 빛 세기의 변화에 따른 MPP 전압 변화를 실시간 트래킹하는 것을 확인하였다. 또한 MPPT 제어기능을 적용했을 때 부하가 큰 경우에도 MPP 근처의 전압을 부하에 공급함으로써 MPPT 제어기능을 적용하지 않았을 때에 비해 더 많은 전력을 부하로 공급하는 것을 확인하였다. 기존의 마이크로 빛에너지 하베스팅 회로에 비해 제안된 회로는 제어회로 구동을 위해 미리 충전된 배터리가 필요하지 않기 때문에 배터리를 사용하지 않는 초소형 자가발전 시스템에 적합하다.

태양광 모듈의 과열 방지용 공랭형 스털링기관 냉각 시스템 개발 (Development of a New Air Cooling System Utilizing the Stirling Engine for Preventing Solar Cell from Overheating)

  • 김형은;박찬우;추진경;금동엽;박실로;김정민;김대진
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제2권1호
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    • pp.57-63
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    • 2014
  • 태양광 모듈의 과열을 방지하여 효율을 향상시키기 위해 스털링기관을 이용한 새로운 공랭식 냉각 시스템을 개발하였다. 베타 타입 스털링기관에 냉각팬을 연결하고 태양광 모듈의 뒷면에 반원형의 에어가이드를 부착함으로써 스털링기관 작동에 의해 발생된 강제대류가 에어가이드를 따라 이동하면서 태양광 모듈의 후면을 냉각하는 방식이다. 할로겐 조명을 활용한 하절기 모사 성능 평가 실험 결과 본 연구를 통해 개발된 새로운 냉각시스템을 적용할 경우 태양광 모듈의 온도가 냉각을 적용하지 않은 경우에 비해 약 $12^{\circ}C$ 낮아지고 출력 전압은 약 25% 향상되었다.

주택용 연료전지 효율 향상을 위한 다중 스택 연료전지 시스템의 전력 분배 최적화 (Power Distribution Optimization of Multi-stack Fuel Cell Systems for Improving the Efficiency of Residential Fuel Cell)

  • 강태성;함성현;오환영;최윤영;김민진
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.358-368
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    • 2023
  • The fuel cell market is expected to grow rapidly. Therefore, it is necessary to scale up fuel cells for buildings, power generation, and ships. A multi-stack system can be an effective way to expand the capacity of a fuel cell. Multi-stack fuel cell systems are better than single-stack systems in terms of efficiency, reliability, durability and maintenance. In this research, we developed a residential fuel cell stack and system model that generates electricity using the fuel cell-photovoltaic hybrid system. The efficiency and hydrogen consumption of the fuel cell system were calculated according to the three proposed power distribution methods (equivalent, Daisy-chain, and optimal method). As a result, the optimal power distribution method increases the efficiency of the fuel cell system and reduces hydrogen consumption. The more frequently the multi-stack fuel cell system is exposed to lower power levels, the greater the effectiveness of the optimal power distribution method.

독립형 태양광 발전시스템의 하이브리드 MPPT 알고리즘 (Hybrid MPPT Algorithm for a Stand-Alone Photovoltaic System)

  • 이한림;최우진;이교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.181-182
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    • 2016
  • 본 논문은 최대전력점 추종 제어기법의 성능 개선을 위한 독립형 태양광 발전시스템의 하이브리드 기법을 제안한다. 하나의 기법만을 사용하는 경우, 일사량 및 온도 조건에 따라 비선형적 출력특성을 갖는 태양전지의 최대출력점을 효율적으로 추종하기 어렵다. 제안한 방법은 가변 스텝 사이즈를 적용한 Perturb and Observe (P&O) 기법으로 과도상태의 추종성능을 보장하고, Incremental Conductance (InC) 기법으로 정상상태의 자려진동을 감소시켜 출력 전력의 효율을 높일 수 있다. 1.4kW 태양광 발전시스템을 모의하여 수행된 PSIM 시뮬레이션 결과로 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하였다.

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체승 Chopper를 이용한 최대 출력점 추적 제어 (Tracking Control of Maximum Power Point using Step-up Chopper)

  • 정연택;한경희;장경현;권혁;강승욱;이승환;김용준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1990년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.323-325
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    • 1990
  • In this paper, a new method to track the maximum power point is presented. The proposed scheme achieves the maximum power the step-up chopper, which tracks the maximum power point by sensing only the actual current from the photovoltaic array. Also it adopts the protect ion circuit to protect the battery system against the overvoltage and overvoltage by utilizing hysterisis characteristic.

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고정형 30KW태양광발전시스템 운전특성의 모니터링에 관한 연구 (A Study on Characteristics Operation of 30KW Photovoltaic System Monitoring Contracture)

  • 신영식;차인수;최정식;김동묵;윤형상;윤정필;서장수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.202-204
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    • 2008
  • 본 논문에서는 고정형 30KW태양광발전시스템 운전특성을 해석하고 이론을 바탕으로 실 시스템을 적용 운용시 시스템의 운전특성 및 발전량을 비교 분석하였다. 장기적인 일사량 측정 데이터 수집을 통하여 그래프화, 모니터링 시스템에 관한 연구를 살펴보았다.

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최소 자승법을 이용한 태양광.풍력 복합 발전 시스템의 최적 용량 선정 (An Optimum Power Rating Selection of a Photovoltaic-Wind Hybrid Generation System Utilizing Least Square Method)

  • 김시경;유권종;송진수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.379-381
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    • 1996
  • 본 논문에서는 그리드 독립형 태양광 풍력 복합 발전 시스템에 대한 최적의 태양광 어레이 사이즈 및 풍력 발전 시스템을 결정하는 방법을 제안하였다. 연구에 사용되어진 풍력 및 태양광 일사량에 대한 데이터는 제주도 지역에서 1년간 실측되어진 데이터를 기준으로 하였으며, 이러한 실측되어진 데이터는 풍속 및 태양광의 확률 밀도 함수(Probability Density Function)를 결정하는데 사용되어 졌다. 풍속 및 태양광 일사량의 확률 밀도 함수와 태양광 어레이 및 풍력 발전기의 여러 파라미터는 복합 발전 시스템의 평균 발생 전력을 계산하는데 사용하였고, 도서지역에서 1년간 계측되어진 부하의 변동에 대하여 최적의 태양광 어레이, 풍력 발전 용량을 선정 하기 위하여 최적 자승의 법칙이 사용되었다.

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태양전지모듈 후면의 냉각조건에 따른 조립식 건축자재와 일체화에 관한 연구 (A Study on the Integrated Prefab Building Materials Depending on the Cooling Type of PV Mocdule Backside)

  • 이소미;이용호;홍성민
    • 신재생에너지
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    • 제2권2호
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    • pp.9-15
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    • 2006
  • The application of photovoltaics into building as integrated building components has been paid more attention worldwide. Photovoltaics or solar electric modules are solid state devices, directly converting solar radiation into electricity; the process does not require fuel and any moving parts, and produce no pollutants. And the prefab building method is very effective because the pre- manufactured building components is simply assembled to making up buildings in the construction fields especially the sandwich panel. So, the purpose of this research is to integrated prefab building materials depending on the cooling type of PV modules. It is concluded that the prediction of BIPV system's performance should be based on the more accurate PV module temperature. From the basis of these results on the correlation of temperature and irradiation were obtained.

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태양광 하이브리드 시스템을 위한 리튬-이온 배터리 모델링 연구 (A Study on Lithium-Ion Battery Modeling for Hybrid Photovoltaic System)

  • 이현구;강병관;김승탁;배선호;김희중;박정욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1388-1389
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    • 2011
  • 태양광 발전 시스템은 화석연료를 대체하는 가장 대표적인 신재생 에너지이다. 하지만 신재생 에너지는 발전량이 일정하지 않고, 예측 불가능 하다는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해서 기존 태양광 발전 시스템에 에너지 저장장치를 붙인 하이브리드 태양광 발전 시스템이 각광받고 있다. 본 논문에서는 리튬-이온 배터리를 모델링하고, 시스템 시뮬레이션을 통해 타당성을 검토한다.

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EMTP를 이용한 태양광 발전의 계통 연계시 전압변동 분석에 관한 연구 (A Study on Voltage Variation in Grid-Connected Photovoltaic System using EMTP)

  • 박준희;서훈철;여상민
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.241-243
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    • 2008
  • 태양광 발전 기술의 발달로 용량이 증가함에 따라 계통연계가 증가하고 있다. 본 논문에서는 태양광 발전이 계통에 연계됨에 따라 기존 배전계통에 미치는 전압변동 즉, 플리커 현상을 분석하였다. EMTP/ATPDraw를 이용하여 태양광 발전이 연계된 배전계통을 모델링 하였다. 태양광 발전은 직류가 3상 PWM 인버터를 통하여 교류로 변환되어 계통에 연결되도록 모델링하였다. 태양광 array를 병렬로 연결하여 태양광 발전의 출력량을 증가시켜서, 출력변동에 따른 계통의 전압변동을 분석 하였다.

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