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[국내논문] LED 가로등 구동용 하이브리드 태양광 전원장치 개발
Development of Solar Power System of Driving a Hybrid LED Streetlight 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.13 no.12, 2012년, pp.6006 - 6012  

박대수 (한국기술교육대학교 전기전자통신공학부) ,  오성철 (한국기술교육대학교 전기전자통신공학부)

초록
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태양광 가로등 시스템에 사용되는 전원 장치는 배터리 충전을 위한 충전기와 LED Lamp를 구동하기 위한 LED 드라이버로 구성되어 있는데 일반적인 시스템에서는 별도의 전원장치로 구성되어 있다. 본 연구에서는 충전기와 LED 드라이버를 한 개의 전원장치로 구성하였다. 특히 장치의 효율을 높이기 위하여 계통 연계형 태양광 발전시스템에 적용하는 최대전력추적(Maximum Power Point Tracking: MPPT) 방식을 충전기에 적용하였다. LED 드라이버에 필수적인 정전류 방식은 충전기의 전류제어 루틴을 사용하여 구현하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

General solar street light system needs two separate power supply for charging the battery and driving LED Lamp. In this study, one power supply is used for both charging battery and driving LED lamp. In particular, in order to increase the efficiency of the equipment, (maximum power point tracking:...

주제어

#MPPT   #battery charger   #LED driver  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 독립형 태양광 가로등 시스템의 배터리 충전기와 LED 드라이버로 사용이 가능한 전원장치를 개발하였다. 특히 충전 효율 향상을 위해서 최대 동작점을 추종하도록 제어하여 최대 전력을 얻는 MPPT를 사용하였으며 그중에서도 계통 연계형 장치에서 사용되는 Two-mode MPPT 알고리즘을 이용하였다.

가설 설정

  • 이 시스템의 장점으로서는 1) 신재생에너지 도입을 통한 에너지 저감 2) 전력 인프라가 갖춰지지 못한 지역에 저비용으로 신속한 대처가 가능 3) 에너지 절약과 환경 보호의 환경을 제공하고 이에 따른 제고 효과를 들 수 있다. 그러나 이 시스템의 단점으로서는 1) 일조 조건에 의존한 안정적 동작에 대한 불확실성 2) 불확실한 기상조건에 대비한 시스템의 거대화 3) 높은 초기 비용 4) 잦은 고장으로 인한 높은 유지 보수비용 5) AC 조명에 따른 전력 효율 저하를 들 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
P&O(Perturbation and Observation) 제어방법이 널리 사용되는 이유는? P&O(Perturbation and Observation) 제어방법은 간단한 피드백 구조를 갖으며 소수의 측정 파라미터를 갖기 때문에 널리 사용된다. 이는 태양전지 전압을 주기적으로 증가, 감소시킴으로써 동작하며, 이전의 교란 주기 동안의 태양전지 어레이 출력 전력과 함께 현재 어레이 출력 전력 비교에 의해 최대전력의 상태를 연속적으로 추적하며 찾는다.
독립형 태양광 가로등 시스템의 장점은 무엇인가? 기존의 독립형 태양광 가로등 시스템은 태양전지에서 발전된 전력을 배터리에 축전한 후 야간에 가로등의 전원으로 이용하는 시스템으로 구성되어 있다. 이 시스템의 장점으로서는 1) 신재생에너지 도입을 통한 에너지 저감 2) 전력 인프라가 갖춰지지 못한 지역에 저비용으로 신속한 대처가 가능 3) 에너지 절약과 환경 보호의 환경을 제공하고 이에 따른 제고 효과를 들 수 있다. 그러나 이 시스템의 단점으로서는 1) 일조 조건에 의존한 안정적 동작에 대한 불확실성 2) 불확실한 기상조건에 대비한 시스템의 거대화 3) 높은 초기 비용 4) 잦은 고장으로 인한 높은 유지 보수비용 5) AC 조명에 따른 전력 효율 저하를 들 수 있다.
충전 컨트롤러의 기능은 무엇인가? 1) 충전 컨트롤러 : 태양 전지에서 발생 된 전력을 축전지 충전에 알맞은 전압과 전류로 변환
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참고문헌 (4)

  1. Dong-Yun Lee, Hyeong-Ju Noh, Dong-Seok Hyun, "An Improved MPPT Converter with Current Compensation Method for Small Scaled PV-Applications", THE KOREAN INSTITUTE OF POWER ELECTRONICS. 2003. 4. 

  2. Gyu-Yeong Choe, Jong-Soo Kim, Hyun-Soo Kang, Byoung-kuk Lee, "Design of Photovoltaic Generation System Using PLECS", THE KOREAN INSTITUTE OF POWER ELECTRONICS. pp. 16-18 2007. 7. 

  3. Gwon-Jong Yu, Ki-Hyun Kim, Young-Seok Jung, Young-Seok Kim, "A Study on the MPPT Control Algorithm and Efficiency Evaluation Method", THE KOREAN INSTITUTE OF POWER ELECTRONICS. 2001. 4. 

  4. Kyung-Soo Lee, Young-Seok Jung, Jung-Hun So, Gwon-Jong Yu, and Jaeho Choi, "A Suggestion of New MPPT Algorithm in the PV system", 2003. 

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