본 논문은 벅, 부스터, 벅-부스트 등의 부이용 DC-DC 컨버터 성능에 대하여 기술하였다. PV 시스템과 연계한 컨버터에 관한 특성이 고려된 동작특성 및 충전효율에 대하여 분석하였다. 그것은 MPPT 알고리즘과 더불어 수행되었다. 컨버터를 위한 기본 스위칭 방정식을 기술하고, 스위칭 상태에 따른 방정식을 해석하였다. 이 해석은 부이선택에 초점을 맞추고 있으며, 또한 컨버터 동작 및 제안한 알고리즘의 성능을 관찰하였다. 마지막으로 부이에 적합한 DC-DC 컨버터를 제안하였으며, 벅 컨버터에 대한 특성실험도 수행하였다.
본 논문은 벅, 부스터, 벅-부스트 등의 부이용 DC-DC 컨버터 성능에 대하여 기술하였다. PV 시스템과 연계한 컨버터에 관한 특성이 고려된 동작특성 및 충전효율에 대하여 분석하였다. 그것은 MPPT 알고리즘과 더불어 수행되었다. 컨버터를 위한 기본 스위칭 방정식을 기술하고, 스위칭 상태에 따른 방정식을 해석하였다. 이 해석은 부이선택에 초점을 맞추고 있으며, 또한 컨버터 동작 및 제안한 알고리즘의 성능을 관찰하였다. 마지막으로 부이에 적합한 DC-DC 컨버터를 제안하였으며, 벅 컨버터에 대한 특성실험도 수행하였다.
This paper describes the performance of DC-DC converters for buoy such as buck, boost, and buck-boost. The operating characteristic and charging efficiency with battery, which has a considerable properties about converters with PV(photovoltaic) system, is analyzed in this paper. It is performed by u...
This paper describes the performance of DC-DC converters for buoy such as buck, boost, and buck-boost. The operating characteristic and charging efficiency with battery, which has a considerable properties about converters with PV(photovoltaic) system, is analyzed in this paper. It is performed by using the MPPT(Maximum Power Point Tracker) algorithm The basic equations of switching operation for converter are described, and the equations are analyzed with according to switch state. Whereas this analysis is directed toward the selection of converter for buoy, it also provides the insight into the behaviour of converter and performance of the proposed algorithm Finally, the suitable DC-DC converter is proposed for buoy, and the characteristic experiment is performed with the buck converter.
This paper describes the performance of DC-DC converters for buoy such as buck, boost, and buck-boost. The operating characteristic and charging efficiency with battery, which has a considerable properties about converters with PV(photovoltaic) system, is analyzed in this paper. It is performed by using the MPPT(Maximum Power Point Tracker) algorithm The basic equations of switching operation for converter are described, and the equations are analyzed with according to switch state. Whereas this analysis is directed toward the selection of converter for buoy, it also provides the insight into the behaviour of converter and performance of the proposed algorithm Finally, the suitable DC-DC converter is proposed for buoy, and the characteristic experiment is performed with the buck converter.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
이러한 발전환경 문제에 능동성을 갖는 태양광 발전시스템이 되도록 최대전력추적기 MPPT(Maximum Power Point Tracker)의 알고리즘을 부이의 운동특성을 고려하여 설계한다. 그리고 부이에 사용되는 축전지의 층방전 요구특성을 반영한 충방전 알고리즘을 구축하고, 이러한 알고리즘을 활용할 수 있는 부이용 DC-DC 컨버터를 설계하고 실험을 통하여 성능을 확인하고자 한다. (John, 1997; Hussein et al.
본 논문에서는 태양광 전지판의 최대출력지점을 추적하여 축전지를 충전하는 알고리즘으로 활용하여 충전시스템을 구현하였다. 부이시스템과 같은 적은 용량의 전력체계는 축전지와 태양전지 어레이가 역류방지 다이오드로 연결된다.
본 연구는 해상에서 선박의 안전항로를 확보하기 위해 운용되는 부이용 전력시스템의 최대 출력효율을 얻기 위하여 필요한 컨버터에 대하여 기술하고자 한다. 해상에 설치되는 부이는 끊임없이 좌우 및 상하 운동을 하는 물체로써 일사량을 일정한 각도에서 받는 육상의 태양광 발전시스템과 차이가 많다.
제안 방법
구성한다. 또한 해상에 운용되는 부이의 운동 특성 및 충전알고리즘을 반영하여, 부이용 전력시스템에 적합한 컨버터 스위칭 알고리즘을 설계한다.
부이용 DC-DC 컨버터의 특성을 회로해석을 통하여 확인하고, 축전지의 충전상태 및 부이의 운동특성에 따른 영향에 대하여 고찰하였다. 그 결과 부이용 전력체계에는 벅 컨버터가 동작 특성이 우수한 것으로 나타났다.
해상에 설치되는 부이는 끊임없이 좌우 및 상하 운동을 하는 물체로써 일사량을 일정한 각도에서 받는 육상의 태양광 발전시스템과 차이가 많다. 이러한 발전환경 문제에 능동성을 갖는 태양광 발전시스템이 되도록 최대전력추적기 MPPT(Maximum Power Point Tracker)의 알고리즘을 부이의 운동특성을 고려하여 설계한다. 그리고 부이에 사용되는 축전지의 층방전 요구특성을 반영한 충방전 알고리즘을 구축하고, 이러한 알고리즘을 활용할 수 있는 부이용 DC-DC 컨버터를 설계하고 실험을 통하여 성능을 확인하고자 한다.
대상 데이터
9 실험과정과 동일한 스위칭 동작 특성으로 실험한 것이다. 실험은 태양전지 어레이 전압이 22V, 출력전류 0.71A인 경우이고, 실험 파형은 축전지 전압을 검출하여 제어 알고리즘에 피드백하는 PC817 검출회로가 있는 실험 결과이다.
성능/효과
고찰하였다. 그 결과 부이용 전력체계에는 벅 컨버터가 동작 특성이 우수한 것으로 나타났다. 태양전지 어레이를 축전지에 직접 연결하여 충전하는 경우 축전지 전압을 기점으로 벅 컨버터와 부스트 컨버터 사용영역이 구분됨을 알 수 있었다.
왜냐하면, 대부분의 경우 MPP(Maximum Power Point)가 벅 컨버터 동작 영역에 있다. 그리고 feedback-loop를 사용하면 스위칭 듀티비는 약간 줄어들지만 MPP를 포함하는 스위칭을 함으로써 안정적인 출력을 얻을 수 있었다.
실험결과 feedback-loop를 사용하지 않을 경우 컨버터의 듀티비를 더욱 증가시킬 수 있지만 Fig. 11에서 알 수 있는 바와 같이 노이즈가 많이 발생하고, 특히 낮은 듀티비에서는 스위칭이 불완전하게 나타났다. 이러한 문제점은 알고리즘 보완과 회로개선을 통하여 해결할 수 있을 것으로 사료된다.
11 도 동일한 실험환경에서 수행하였다. 실험결과 태양전지 어레이 전압은 27V, 출력전류 0.68A인 경우이고, 실험 파형은 축전지 전압을 검출하여 제어 알고리즘에 피드백하는 PC817 검출회로가 없는 실험결과이다.
그 결과 부이용 전력체계에는 벅 컨버터가 동작 특성이 우수한 것으로 나타났다. 태양전지 어레이를 축전지에 직접 연결하여 충전하는 경우 축전지 전압을 기점으로 벅 컨버터와 부스트 컨버터 사용영역이 구분됨을 알 수 있었다. 벅-부스트 컨버터를 사용할 경우 벅 컨버터와 부스트 컨버터를 사용하는 영역을 모두 포함하는 영역에서 스위칭이 가능하다.
참고문헌 (5)
Bose, B. K. (1985), "Microcomputer Control of a Residential Photovoltaic Power Conditioning System", IEEE Trans. Ind. Application, Vol IA -21, No.5, pp.1184-1191.
Hussein, K. H., Muta, I., Hoshino, T., Osakada, M.(1995), "Maximum photovoltaic power tracking : an algorithm for rapidly changing atmospheric conditions", IEEE proc.-gener. transm. distrib., Vol. 142, No.1, pp, 59-64.
Ling, T. J., Kuo, Y. C. and Chen, J. F.(2001), "Single-stage photovoltaic energy conversion system", IEE proto-electro power appl., Vol. 148, No.4, pp.339-244.
Muhamad, H. R.(1988), "Power Electrics Circuits, Devices, and Applications", Prentice-Hall, Inc, pp.203-206.
John, H. R. E.(1997), "ntegrated photovoltaic maximum power point tracking converter", IEEE transactions on industrial electronics, Vol. 44, No.6, pp 769-772.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.