• 제목/요약/키워드: MPPT controller

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USN노드의 효율적 에너지획득에 관한 연구 및 설계 (A Study on the Efficient Energy Harvesting for USN Node)

  • 이형수;권영민;신준호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(D)
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    • pp.420-423
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    • 2010
  • 최근 RFID/USN 기술을 산업화 현장에 적용하기 위한 실용화 기술로 만들기 위해서는 기존 임베디드 시스템에 적용되고 있는 다양한 검증 기술 및 에너지 효율화 기술이 USN분야에서도 적용하기 시작하였다. 특히, USN 분야의 경우 에너지 효율성 문제가 가장 크게 작용하기 때문에 에너지 효율성을 평가하고 해결을 위한 솔루션 제공이 필수적이다. 본 논문에서는 이러한 효용성 검증에 필요한 첫 번째 단계로 USN 마이크로 에너지획득을 위해 에너지 획득 시스템을 제시하고져 한다. 특히, 파워 소스 제너레이션 기술에 대한 다양한 연구를 진행하고 이를 바탕으로 효율적인 에너지 획득 시스템 하드웨어를 설계하고, 설계된 에너지 획득 시스템을 이용하여 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 알고리즘을 구현하고 이를 MPPT Controller 형태로 구현한 뒤 최종적인 에너지 획득 시스템을 제시한다.

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Efficient Maximum Power Tracking of Energy Harvesting Using a ${\mu}$Controller for Power Savings

  • Heo, Se-Wan;Yang, Yil-Suk;Lee, Jae-Woo;Lee, Sang-Kyun;Kim, Jong-Dae
    • ETRI Journal
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    • 제33권6호
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    • pp.973-976
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    • 2011
  • This letter describes an efficient technique for maximum power point tracking (MPPT) of an energy harvesting device. It is based on controlling the device voltage at the point of maximum power. Using a microcontroller with a power saving technique, the MPPT algorithm maintains the maximum power with low power consumption. An experiment shows that the algorithm maximizes the energy transfer power using an energy management IC fabricated in a 0.18-${\mu}m$ process. Compared to direct energy transfer to a battery, the proposed technique is more efficient for low-energy harvesting under variable conditions.

지그비 무선통신을 이용한 태양광 전력조절기 원격 전압제어 (Remote Controller of Photovoltaic Power Conditioner with ZigBee Wireless communication)

  • 서정원;문솔;장종호;박종후
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.466-467
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    • 2012
  • 이 논문에서는 모듈통합형 태양광 전력조절기 시스템을 간소화하기 위해서 원격 DSP에서 전압 제어와 MPPT 제어를 통해 최대 전력 점에서의 제어 전압을 결정하여 이를 무선 방식으로 전송함으로써 전력조절기의 동작을 제어하는 원격 전압제어 방식을 제안하였다. 각 모듈의 전압, 전류 값을 원격 DSP에 무선으로 전송하고 DSP 내의 전압 제어기와 MPPT 제어기 연산을 통해 최대 전력점의 제어 전압을 구하고 모듈에서 이를 이용해 전력조절기의 동작을 제어하게 된다. 제안하는 방식을 증명하기 위하여 지그비 모듈을 사용한 50W 태양광 전력 조절기 하드웨어를 제작하여 그 타당성을 입증하였다.

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태양광 발전 시스템용 3-레벨 부스트 컨버터 모델링 및 제어기 설계 (Modeling and Controller Design of Three-Level Boost Converter in Photovoltaic Power Conditioning System)

  • 이규민;장래혁;김일송
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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    • pp.202-204
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    • 2020
  • 본 논문은 PCS(Photovoltaic power system)에서 MPPT 구현을 위한 TLB 컨버터의 모델링 및 제어기 설계를 제안한다. TLB 컨버터는 기존 부스트 컨버터에 비해 인덕터 크기가 감소하고, 효율이 증가하는 장점이 있다. 하지만 듀티비 0.5를 기준으로 2개의 동작 모드가 존재하여 제어기 설계 시 각 모드에 대한 해석이 필요하다. 또한 토폴로지를 모델링을 함에 있어 비선형적인 특징을 갖는 태양전지의 출력을 고려해야하는 필요성이 있다. 따라서 본 논문에서는 태양전지 출력 특성의 선형화 방정식을 이용하여 2가지 동작모드가 존재하는 TLB 컨버터를 각 모드별로 CCM 동작에서 분석하여 동일한 전달함수를 도출하였다. 이를 기반으로 MPPT 전압제어기를 설계하였으며, 제시된 모델링과 제어기는 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

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토크제어를 이용한 풍력발전시스템의 적응 최대 출력 제어 (The Adaptive Maximum Power Point Tracking Control in Wind Turbine System Using Torque Control)

  • 현종호;김경연
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.225-231
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    • 2015
  • 토크제어를 이용한 최대 출력 제어에서 얼마나 많은 풍력에너지를 전기에너지로 변환하는지 결정하는 파라미터 K는 블레이드 형상 변화. 공기 밀도 등으로 인하여 변동하게 된다. 이러한 파라미터 K가 최적의 값이 아니면 이는 출력의 손실까지 이어진다. 이렇게 변동하는 K로 인하여 최적의 K를 찾는 것이 풍력발전시스템의 손실을 줄이는 중요한 문제이다. 본 논문은 양방향 컨버터 제어와 토크제어를 사용한 풍력발전시스템을 고려하여 초기의 K를 이용하여 빠른 제어를 수행하고 칼만 필터를 이용한 기계적 출력을 추정하여 최대 출력 제어 알고리즘의 입력으로 다시 사용하여 결과적으로 최적의 최대 출력 제어 제어를 수행하는 적응 최대 출력 제어 알고리즘을 제안한다.

태양광 발전 시스템에서의 벅 컨버터 제어기 설계 (Design of Buck Converter Controller in a Photovoltaic Power Conditioning System)

  • 박봉희;정승환;최주엽;최익;이상철;이동하
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.1-7
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    • 2014
  • Generally, buck converter controller is designed to control the output voltage of the converter. However, design of the controller in a photovoltaic power conditioning system is different from theoretical design guideline. The controller in a photovoltaic power conditioning system controls the input voltage of the converter (the output voltage of the solar cell) to meet a maximum power point tracking (MPPT) performance. In this study, a new model for buck converter used in a photovoltaic power conditioning system is proposed, which is linearized after state-space averaging in each period. Also, mathematical expression of the modeled buck converter is interpreted separately as small and large signals; therefore its appropriateness is measured to design linear voltage and current controller.

DCM에서 PV시스템용 부스트 컨버터의 개선된 제어방식 (The Modified Control Method of Boost Converter for PV System in DCM)

  • 이영진;한동화;변병주;최중묵;바이스갈랑;최규하
    • 전력전자학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.297-304
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    • 2013
  • This paper presents a improved control technique to overcome disadvantage when the inductor current of boost converter in PV system becomes DCM(Discontinuous Conduction Mode) due to the low insolation. MPPT(Maximum Power Point Tracking) output reference voltage could not be exactly followed by conventional dual-loop PI control method used typically because of the error between the actual current and measured current. Therefore, in this paper, Hybrid controller that changes the control method in DCM and CCM(Continuous Conduction Mode), and single state feedback controller are used to compensate that problem. The proposed control technique was verified by simulation using PSIM 9.0 and experiments.

Maximum Power Point Tracking for Photovoltaic System Using Fuzzy Logic Controller

  • Abo-Khalil A.G.;Lee D.C.;Seok J.K.;Choi J.W.;Kim H.K.
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 춘계전력전자학술대회 논문집(2)
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    • pp.503-506
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    • 2003
  • The photovoltaic generators have a nonlinear V-I characteristics and maximum power points which vary with the illumination levels and temperatures. Using maximum power point tracker with the intermediate converter can increase the system efficiency by matching the PV systems to the load. A novel MPPT control for photovoltaic system is proposed. The system input parameters are (dP, dI, and last incremental of duty ratio $L\deltaD$)and the output is the new incremental value (new ${\deltaD}$) according to the maximum power point under various illumination levels. Using fuzzy logic controller allows extracting the maximum power rapidly and without significant oscillations. Also FLC provides excellent features such as fast response, good performance and the ability to change the fuzzy parameters to improve control system.

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PV Water Pumping 시스템을 위한 BLDC 모터 제어 (Brushless DC Motor Control for Photovoltaic Water-Pumping System)

  • 김성남;최성호;조정민;전기영;이승환;한경희
    • 전기학회논문지P
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    • 제50권3호
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    • pp.109-116
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    • 2001
  • In this paper, we adapted BLDC motor to PV water pumping systems to maintain high efficiency in the wide speed area. Also, to design confidence we adapted the vector control that drive the maximum torque at each speed limit. We designed optimal gain value of current, speed and pressure PI controller. Inverter gate pulse used Space Vector PWM to reduce torque pulsation of BLDC motor. According to, it was improve general matters of high water storage tank method by direct water supply pumping method.

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Type-2 Fuzzy Logic Predictive Control of a Grid Connected Wind Power Systems with Integrated Active Power Filter Capabilities

  • Hamouda, Noureddine;Benalla, Hocine;Hemsas, Kameleddine;Babes, Badreddine;Petzoldt, Jurgen;Ellinger, Thomas;Hamouda, Cherif
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권6호
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    • pp.1587-1599
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    • 2017
  • This paper proposes a real-time implementation of an optimal operation of a double stage grid connected wind power system incorporating an active power filter (APF). The system is used to supply the nonlinear loads with harmonics and reactive power compensation. On the generator side, a new adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) based maximum power point tracking (MPPT) control is proposed to track the maximum wind power point regardless of wind speed fluctuations. Whereas on the grid side, a modified predictive current control (PCC) algorithm is used to control the APF, and allow to ensure both compensating harmonic currents and injecting the generated power into the grid. Also a type 2 fuzzy logic controller is used to control the DC-link capacitor in order to improve the dynamic response of the APF, and to ensure a well-smoothed DC-Link capacitor voltage. The gained benefits from these proposed control algorithms are the main contribution in this work. The proposed control scheme is implemented on a small-scale wind energy conversion system (WECS) controlled by a dSPACE 1104 card. Experimental results show that the proposed T2FLC maintains the DC-Link capacitor voltage within the limit for injecting the power into the grid. In addition, the PCC of the APF guarantees a flexible settlement of real power exchanges from the WECS to the grid with a high power factor operation.