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제안 방법
- Q-Cells사의 태양전지 패널 Q.PRO245의 V-I 특성(조건: Irradiation 1000w/m2, 25℃)을 모델로 구분 선형 태양전지 모듈을 프로그램하였다. V-I 평면 위에 직선 y = -(x - Vn) + In으로 12개의 영역으로 구별한 구분 선형 태양전지 모델을 <그림 2>에 나타내었다.
- 태양전지는 일사량에 따라 V-I특성이 변화하며 그에 따라 발전량 역시 달라진다. Q.PRO245의 데이터스펙에 명시된 세 가지 조건 -1000w/m2, 500w/m2, 200w/m2 - 일사량 일 경우의 V-I특성 그래프를 참조하여 구분 선형 태양전지 모델 역시 입력되는 세 가지 조건에 따라 변화하도록 제작 하였다. 입력된 3 가지 일사량의 변화에 따라 해당 일사량의 V-I특성을 모사한 구분 선형 태양전지 모델의 그래프를 <그림 3>에 그렸다.
- 구분선형 태양전지 모델에 바이패스 다이오드를 병렬로 삽입하여 구분선형다이오드 모델과 바이패스 다이오드가 한 쌍을 이루는 패널이 되도록 하였다. 직렬로 연결된 태양전지 어레이에서 바이패스 다이오드를 삽입하지 않은 경우, 실제의 실험에서는 역전류에의 의해 태양전지 패널에서 열에 의해 열점(Heat point) 현상이 일어 날 수 있으며, 시뮬레이션 상으로는 태양전지가 다이오드 역할을 하여 역전압을 차단하기 때문에 생성되는 전류가 매우 줄어들게 된다.
- 그늘이 졌을 때의 상황을 임의로 만들기 위해 7개의 태양전지 패널에 빛 조사량 조건을 200W/m2으로 변경 후 시뮬레이션 한 결과를 에 나타내었다.
- 대규모 태양광 발전 시스템의 경우 직렬-병렬 연결이 전력변환기기 설계에 용이하다. 대규모 태양광 발전 시스템에서 최대 전력점 추적 제어 실험을 위해 실제의 수백여개의 태양전지 패널로 구성된 태양광 발전 시스템을 이용하기엔 비용과 시간의 문제가 있어, 구분 선형 다이오드 모델을 회로요소로 사용한 회로를 태블로 해석법으로 해석하여 태양전지패널의 V-I특성과 직렬-병렬 어레이로 구성된 태양전지 발전 시스템의 V-I특성을 시뮬레이션하여 태양 전지 패널 어레이에서 최대 전력 점을 검출 하였다.[2]
- 태양전지와 바이패스 다이오드 한 쌍으로 구성된 태양전지패널을 와 같이 4x4 직렬-병렬 어레이로 연결 하여 가상의 태양전지 발전 시스템을 만들었다.
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