KR101530247B1 - A photovoltaic power generation system for vehicle and a method of controlling power of a photovoltaic power generation system - Google Patents

A photovoltaic power generation system for vehicle and a method of controlling power of a photovoltaic power generation system Download PDF

Info

Publication number
KR101530247B1
KR101530247B1 KR1020080090055A KR20080090055A KR101530247B1 KR 101530247 B1 KR101530247 B1 KR 101530247B1 KR 1020080090055 A KR1020080090055 A KR 1020080090055A KR 20080090055 A KR20080090055 A KR 20080090055A KR 101530247 B1 KR101530247 B1 KR 101530247B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
unit
change amount
specific time
power
Prior art date
Application number
KR1020080090055A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100031026A (en
Inventor
장길상
이대웅
오동훈
서성대
조한준
김익형
Original Assignee
동아전기부품 주식회사
한라비스테온공조 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동아전기부품 주식회사, 한라비스테온공조 주식회사 filed Critical 동아전기부품 주식회사
Priority to KR1020080090055A priority Critical patent/KR101530247B1/en
Publication of KR20100031026A publication Critical patent/KR20100031026A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101530247B1 publication Critical patent/KR101530247B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L8/00—Electric propulsion with power supply from forces of nature, e.g. sun or wind
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/66—Regulating electric power
    • G05F1/67—Regulating electric power to the maximum power available from a generator, e.g. from solar cell
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

태양광 발전 시스템이 개시된다. 본 발명의 태양광 발전 시스템은 태양광을 입사 받아 전압 및 전류를 출력하는 태양광 모듈, 배터리, 블로워 모터 구동부, 및 전력분배 및 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 전력상수 변화량 및 배터리의 전압 변화량에 따라 상기 배터리의 전압을 조절한다.A solar power generation system is disclosed. The solar power generation system of the present invention includes a solar module for receiving sunlight and outputting a voltage and a current, a battery, a blower motor driving unit, and a control unit for controlling power distribution and driving, The voltage of the battery is adjusted according to a voltage change amount of the battery.

따라서, 태양광 발전 시스템의 최대 전력점을 따라 동작하게 되고, 각종 부하를 적절히 제어하여 회로의 전력소모를 줄이고 안정적인 작동을 할 수 있게 된다.Therefore, it operates according to the maximum power point of the photovoltaic power generation system, and can appropriately control various loads, thereby reducing power consumption of the circuit and enabling stable operation.

태양광 발전 시스템, MPPT PV system, MPPT

Description

차량용 태양광 발전 시스템 및 차량용 태양광 발전 시스템의 전력제어 방법 {A PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION SYSTEM FOR VEHICLE AND A METHOD OF CONTROLLING POWER OF A PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION SYSTEM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a photovoltaic power generation system for a vehicle and a power control method for a photovoltaic power generation system for a vehicle,

본 발명은 차량용 태양광 발전 시스템 및 차량용 태양광 발전 시스템의 전력 제어방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 본 발명은 최대전력으로 구동되는 차량용 태양광 발전 시스템 및 차량용 태양광 발전 시스템의 전력 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar power generation system for a vehicle and a power control method for a solar power generation system for a vehicle. More particularly, the present invention relates to a vehicle solar power generation system driven at a maximum power and a power control method of a solar power generation system for a vehicle.

일반적으로 태양전지 어레이의 최대전압은 일사량과 온도에 의해서 시시각각으로 변화된다. 시시각각 변하는 태양광의 일사량과 온도에 따라 태양전지 어레이 출력을 항상 최대 전력점에서 동작하도록 하는 다양한 MPPT(Maximum Power Point Tracking; MPPT) 알고리즘이 현재 소개되고 있다. Generally, the maximum voltage of a solar cell array is varied instantaneously depending on the irradiation amount and the temperature. Various MPPT (Algorithm of Maximum Power Point Tracking) algorithms are currently being introduced that allow the solar cell array output to always operate at the maximum power point, depending on the solar irradiance and temperature of the varying sunlight.

태양광 모듈에서 출력되는 전압 및 전류의 특성곡선을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 출력전압의 증가에 관계없이 출력전류가 일정하게 유지하다가 소정의 전압 이상이 되면, 출력전류가 급격하게 감소하기 시작하고, 출력전압이 소정의 한계전압(VT) 이상으로 되면, 출력전류가 발생되지 않는다. 따라서, 주변 상황에 따라 최대 전력점을 얻어내어 태양광 발전 시스템의 효율을 높이기 위한 방편이 필요하게 된다.As shown in FIG. 1, when the output current remains constant regardless of the increase of the output voltage, when the output current exceeds a predetermined voltage, the output current sharply decreases And when the output voltage becomes equal to or higher than the predetermined limit voltage VT, no output current is generated. Therefore, it is necessary to find a way to increase the efficiency of the photovoltaic power generation system by obtaining the maximum power point according to the surrounding situation.

이처럼, 태양광 발전시스템은 발전효율이 낮으므로 전력 추출부가 태양광 모듈에서 최대전력을 추출할 수 있도록 하는 최대전력추종(MPPT) 제어가 반드시 필요하다. 또한 부하상태에 의해서도 변하기 때문에 태양전지 특성이 변화하지 않아도 동작점이 변하게 되어 최대출력을 얻을 수 없다. 그동안 최대전력추종(MPPT)와 관련된 기술들은 실제로 부하에 대해서는 직접적으로 제어를 하지 않았다. As such, since PV generation system is low in power generation efficiency, maximum power follow-up (MPPT) control is required to extract the maximum power from the photovoltaic module. In addition, it varies depending on the load condition, so the operating point is changed even if the solar cell characteristics are not changed, and the maximum output can not be obtained. In the meantime, technologies related to maximum power follow-up (MPPT) did not directly control the load.

태양광 모듈에서의 최대전력을 추출할 수 있는 최대전력점은 일사량 및 표면온도 등의 환경조건에 따라 변하고, 동작점은 부하조건에 의해 결정된다. 따라서, 태양광 모듈로부터 최대전력을 추출하기 위하여 동작점이 최대전력점을 추종하도록순시적으로 제어해야 할 필요성이 있다.The maximum power point at which the maximum power can be extracted from the solar module varies depending on environmental conditions such as solar radiation and surface temperature, and the operating point is determined by the load condition. Therefore, in order to extract the maximum power from the photovoltaic module, it is necessary to momentarily control the operating point to follow the maximum power point.

본 발명의 목적은 전력상수 변화량에 따라 배터리의 전압 값을 조절하여 효율적인 전력배분을 이루도록 하는 차량용 태양광 발전 시스템 및 차량용 태양광 발전 시스템의 전력 제어 방법을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a solar photovoltaic power generation system for a vehicle and a power control method for a solar photovoltaic power generation system for a vehicle, which can achieve efficient power distribution by adjusting a voltage value of a battery according to a variation of a power constant.

이러한 목적을 가지는 본 발명의 태양광 발전 시스템은 태양광을 입사 받아 전압 및 전류를 출력하는 태양광 모듈; 배터리; 블로워 모터 구동부; 및 전력분배 및 구동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 태양광 모듈의 제1 전압, 상기 배터리로부터 제2전압, 상기 블로워 모터 구동부로부터 제3전압을 측정하고, 특정시각을 기준으로 제2 전압에서 상기 특정시각으로부터 하나의 단위시간 전의 제2 전압의 차이인 제2 전압 변화량; 상기 특정시각의 제1 전압과 상기 특정 시각으로부터 하나의 단위시간 전의 제3 전압의 곱으로부터 전력상수; 및 상기 특정 시각의 전력상수와 상기 특정시각으로부터 하나의 단위시간 전의 전력상수의 차이인 전력상수 변화량을 구하여, 상기 전력상수 변화량이 음의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 양의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 감한 값으로 조정하고, 상기 전력상수 변화량이 음의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 음의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 더한 값으로 조정하고, 상기 전력상수 변화량이 양의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 음의 값 인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 감한 값으로 조정하고, 상기 전력상수 변화량이 양의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 양의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 더한 값으로 조정하는 것을 특징으로 한다.A solar photovoltaic generation system of the present invention having such an object includes a solar module for receiving solar light and outputting a voltage and a current; battery; A blower motor driving unit; And a control unit for controlling power distribution and driving, wherein the control unit measures a first voltage of the photovoltaic module, a second voltage from the battery, a third voltage from the blower motor driving unit, A second voltage change amount that is a difference between a second voltage and a second voltage one unit time before the specific time; A power constant from a product of a first voltage at the specific time and a third voltage one unit time before the specific time; And a power constant change amount that is a difference between a power constant at the specific time and a power constant that is one unit time before the specific time is obtained, and when the power constant change amount is a negative value and the second voltage change amount is a positive value, The second voltage after the unit time is adjusted to a value subtracted from the second voltage of the specific time by one unit voltage, and when the power constant change amount is a negative value and the second voltage variation amount is a negative value, The second voltage after the second time is adjusted to a value obtained by adding one unit voltage from the second voltage at the specific time, and when the power constant change amount is a positive value and the second voltage change amount is a negative value, The second voltage is adjusted to a value subtracted by one unit voltage from the second voltage at the specific time, and the electric power constant change amount is a positive value, And when the voltage change amount is a positive value, the second voltage after one unit time is adjusted to a value obtained by adding one unit voltage from the second voltage at the specific time.

상기 차량용 태양광 발전 시스템은 트랜지스터의 스위칭을 통하여 상기 블로워 모터 구동부에 모터 회전 상수를 입력하는 입력부를 더 포함할 수 있다.The vehicle solar power generation system may further include an input unit for inputting a motor rotation constant to the blower motor driving unit through switching of the transistor.

또한, 상기 차량용 태양광 발전 시스템은 션트(shunt) 저항을 사용하여 상기 태양광 모듈에서 생산되는 전류를 측정하는 전류 검출부를 더 포함할 수 있다.The vehicle solar power generation system may further include a current detector for measuring a current generated in the solar module using a shunt resistor.

아울러, 상기 차량용 태양광 발전 시스템은 상기 제어부에 의해 온/오프 제어되며, 차량 내에 이온을 발생시키는 이온 발생기를 더 포함할 수 있다.The vehicle solar photovoltaic power generation system may further include an ion generator for on / off control by the control unit and generating ions in the vehicle.

본 발명의 다른 목적을 가지는 차량용 태양광 발전 시스템의 전력 제어 방법은 태양광을 입사 받아 전압 및 전류를 출력하는 태양광 모듈로부터 제1 전압을, 배터리로부터 제2 전압을, 블로워 모터 구동부로부터 제3전압을 측정하는 단계; 특정시각을 기준으로 제2 전압에서 상기 특정시각으로부터 하나의 단위시간 전의 제2 전압의 차이인 제2 전압 변화량; 상기 특정시각의 제1 전압과 상기 특정 시각으로부터 하나의 단위시간 전의 제3 전압의 곱으로부터 전력상수; 및 상기 특정 시각의 전력상수와 상기 특정시각으로부터 하나의 단위시간 전의 전력상수의 차이인 전력상수 변화량을 구하는 단계; 상기 전력상수 변화량이 음의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 양의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 감한 값으로 조정하는 단계; 상기 전력상수 변화량이 음의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 음의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 더한 값으로 조정하는 단계; 상기 전력상수 변화량이 양의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 음의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 감한 값으로 조정하는 단계; 및 상기 전력상수 변화량이 양의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 양의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 더한 값으로 조정하는 단계를 포함한다.A power control method for a solar photovoltaic power generation system having another object of the present invention is a power control method for a solar photovoltaic power generation system for a vehicle, comprising: receiving a first voltage from a solar module that receives sunlight and outputs a voltage and a current; Measuring a voltage; A second voltage change amount that is a difference between a second voltage and a second voltage one unit time before the specific time based on a specific time; A power constant from a product of a first voltage at the specific time and a third voltage one unit time before the specific time; And obtaining a power constant change amount that is a difference between a power constant at the specific time and a power constant one unit time before the specific time; Adjusting the second voltage after one unit time by a unit voltage from the second voltage at the specific time when the power constant change amount is a negative value and the second voltage change amount is a positive value; Adjusting the second voltage after one unit time by a unit voltage from the second voltage at the specific time when the power constant change amount is a negative value and the second voltage variation amount is a negative value; Adjusting the second voltage after one unit time by a unit voltage from the second voltage at the specific time when the power constant change amount is a positive value and the second voltage variation amount is a negative value; And adjusting the second voltage after one unit time to a value obtained by adding one unit voltage to the second voltage at the specific time when the power constant change amount is a positive value and the second voltage change amount is a positive value .

본 발명에 따르면, 태양광 모듈에서 생산되는 전력으로 MPPT기능은 물론 각종 부하를 적절히 제어하여 최대 전력점을 안정적으로 유지되도록 전력 부하 분배를 실시할 수 있다. 차량조건에서 태양전지 제어 및 차량 전력 특성에 맞는 부하 제어장치 부재를 공급하며, 회로의 전력소모를 줄이고 안정적인 작동을 할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to distribute the power load so as to stably maintain the maximum power point by appropriately controlling various loads as well as the MPPT function with the power generated from the solar module. The load control device member adapted to the solar cell control and vehicle power characteristics is supplied in the vehicle condition, and the power consumption of the circuit can be reduced and stable operation can be performed.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 태양광 발전 시스템 및 태양광 발전 시스템의 전력 제어 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a photovoltaic power generation system and a power control method of the solar power generation system of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 태양광 발전 시스템의 블록도이다.2 is a block diagram of a solar photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 태양광 발전 시스템(1000)은 태양광 모듈(100), 배터리(200), 제어부(300), 블로워 모터 구동부(400)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a solar PV system 1000 for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a solar module 100, a battery 200, a controller 300, and a blower motor driver 400.

상기 태양광 모듈(100)은 태양광을 입사 받아 전압 및 전류를 출력하고, 상기 배터리(200)는 상기 태양광 모듈(100)으로부터 생산된 전력을 저장하거나, 상기 태양광 모듈(100)이 상기 블로워 모터 구동부(400)에 충분한 전력을 공급하지 못할 때에는 상기 배터리(200)으로부터 부분적인 전력이 공급된다.The solar cell module 100 receives the sunlight and outputs a voltage and a current. The battery 200 stores the electric power generated from the solar cell module 100, When sufficient power can not be supplied to the blower motor driving unit 400, partial power is supplied from the battery 200.

상기 블로워 모터 구동부(400)는 차량용 블러워 보터를 구동한다. 상기 블로워 모터 구동부(400)는 블로워 모터(미도시)의 양단 전압을 검출하고, 상기 검출된 블로워 모터의 양단 전압과 상기 제어부(300)에서 출력되는 속도 시그널을 비교하여 피드백 제어를 실시한다.The blower motor driving unit 400 drives a blur booster for a vehicle. The blower motor driving unit 400 detects a voltage between both ends of a blower motor (not shown), compares a voltage between both ends of the detected blower motor and a speed signal output from the controller 300, and performs feedback control.

상기 제어부(300)는 상기 태양광 모듈(100), 배터리(200)의 상태에 따라 상기 블로워 모터 구동부(400)에 전력을 원활히 공급한다.The control unit 300 smoothly supplies power to the blower motor driving unit 400 according to the state of the solar module 100 and the battery 200.

상기 차량용 태양광 발전 시스템(1000)은 전류 검출부(500)를 더 포함할 수 있다. 상기 전류 검출부(500)는 션트(shunt) 저항을 사용하여 상기 태양광 모듈(100)에서 생산되는 전류를 측정한다. 상기 션트 저항에서 검출되는 낮은 검출 전압은 상기 제어부(300)가 인지할 수 있는 고배율로 전압을 증폭하여 상기 제어부(300)으로 입력되고 상기 제어부(300) 내부에서 상기 태양관 전류를 계산한다.The automotive solar power generation system 1000 may further include a current detector 500. The current detector 500 measures a current generated in the solar module 100 using a shunt resistor. The low detection voltage detected by the shunt resistor amplifies the voltage at a high magnification rate that can be recognized by the controller 300 and is input to the controller 300 to calculate the solar tube current in the controller 300.

상기 차량용 태양광 발전 시스템(1000)은 또한, 입력부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 외부로부터 시트 블로워(600) 및 블로워 모터의 회전 속도를 조절할 수 있는 듀티 시그널(Duty Signal)을 받아들여 트랜지스터로 온/오프 스위칭을 한다. 상기 스위칭을 통하여 펄스 폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation) 신호가 생성되고 이러한 신호들은 상기 제어부(300)으로 입력된다.The vehicle solar power generation system 1000 may further include an input unit (not shown). A sheet blower 600 and a duty signal capable of adjusting the rotational speed of the blower motor are received from the outside to perform on / off switching to the transistor. A pulse width modulation (PWM) signal is generated through the switching, and these signals are input to the controller 300.

상기 차량용 태양광 발전 시스템(1000)은 시트 블로워(600)를 더 포함할 수 있다. 상기 시트 블로워(600)는 전계효과트랜지스터(FET; Field Effect Transistor)의 소스에 부착되며, 상기 전계효과트랜지스터의 하이 사이드 스위칭(High Side Switching)을 통하여 상기 배터리(200)의 에너지를 효과적으로 공급한다.The vehicle solar power generation system 1000 may further include a seat blower 600. The seat blower 600 is attached to a source of a field effect transistor (FET) and efficiently supplies energy of the battery 200 through high side switching of the field effect transistor.

상기 차량용 태양광 발전 시스템(1000)은 또한, 차량 내에 이온을 발생시키는 이온 발생기(700)를 더 포함할 수 있다. 상기 이온 발생기(700)는 역시 전계효과트랜지스터의 소스에 부착되며, 온/오프 동작에 의하여 상기 제어부(300)으로부터 제어된다. The vehicular solar power generation system 1000 may further include an ion generator 700 for generating ions in the vehicle. The ion generator 700 is also attached to the source of the field effect transistor and is controlled from the controller 300 by on / off operation.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 태양광 발전 시스템의 제어부의 블록도이다.3 is a block diagram of a control unit of a solar photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention.

상기 제어부(300)는 RA0, RA1 및 RA2로부터 각각 태양광 모듈(100), 배터리(200) 및 블로워 모터 구동부 전압을 입력 받는다. 또한, 입력부(미도시)로부터 각각 시트 블로워 및 블로워 모터의 회전 속도를 결정짓는 신호(Sig1, Sig2)를 각각 입력 받는다. 이때에는 RB0, RB1의 단자를 통하여 입력 받는다.The controller 300 receives the solar module 100, the battery 200, and the blower motor driving voltage from RA0, RA1, and RA2, respectively. Signals Sig1 and Sig2 for determining the rotational speeds of the seat blower and the blower motor are respectively input from an input unit (not shown). At this time, it is inputted through the terminals of RB0 and RB1.

시트, 이온발생기, 배터리 및 자동 모드에 대한 스위칭 온/오프 신호는 RB2, RB3, RB4 및 RB5를 통하여 입력 받게 된다. 상기 RB2 내지 RB5를 통하여 상기 제어부(300)으로 입력되는 신호는 외부에서 수동적으로 상기의 시트블로워, 이온 발생기, 배터리 및 자동 모드 등을 제어할 수 있게 해준다.Switching on / off signals for sheet, ion generator, battery and automatic mode are input via RB2, RB3, RB4 and RB5. A signal input to the control unit 300 through the RB2 to RB5 allows the user to manually control the sheet blower, the ion generator, the battery, and the automatic mode from the outside.

시트 블로워 모터, 이온 클러스터, 배터리 차져, 블로워 모터 및 LED를 제어하는 신호는 RC0 내지 RC4에 대한 단자를 통하여 전달된다.The signals controlling the seat blower motor, ion cluster, battery charger, blower motor and LED are transmitted through the terminals for RC0 to RC4.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 태양광 발전 시스템의 신호흐름도이다.4 is a signal flow diagram of a solar photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 제어부(300)의 전력 제어 방식을 살펴볼 수 있다. 상기 제어부(300)는 먼저, 상기 태양광 모듈(100), 배터리(200) 및 블로워 모터 구동부(400)으로부터 각각 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 측정하여 입력 받는다.(S100)Referring to FIG. 4, the power control method of the controller 300 can be considered. The controller 300 first receives and measures the first voltage, the second voltage, and the third voltage from the solar module 100, the battery 200, and the blower motor driver 400, respectively (S100)

임의의 특정시각을 기준으로 하여, 상기 특정 시각에서의 제2 전압(VR2(k))과 상기 특정 시각으로부터 하나의 단위시간 전의 제2 전압(VR2(k-1))의 차이인 제2 전압 변화량(△VR2)을 구한다.(S210) 또한, 상기 특정시각의 제1 전압(VR1(k))과 상기 특정 시각으로부터 하나의 단위시간 전의 제3 전압(VR3(k-1))의 곱으로부터 전력상수(P(k))를 구한다.(S220) 이에 더하여, 상기 특정 시각의 전력상수(P(k))와 상기 특정시각으로부터 하나의 단위시간 전의 전력상수(P(k-1))의 차이인 전력상수 변화량(△P(k))을 구한다.(S230)(K-1), which is the difference between the second voltage (VR2 (k)) at the specific time and the second voltage (VR2 (K) is calculated from the product of the first voltage VR1 (k) at the specific time and the third voltage VR3 (k-1) one unit time before the specific time The power constant P (k) of the specific time and the power constant P (k-1) of one unit time before the specific time are obtained. (K) is calculated (S230). ≪ EMI ID =

상기 제2 전압 변화량(△VR2)은 상기 배터리(200)의 전압 변화량을 나타내는 것이고, 상기 전력상수 변화량(△P(k))은 실제로 상기 태양광 모듈로부터 생산된 전력이 부하에서 소비되는 전력량의 변화를 나타내는 값이다.The second constant voltage change amount DELTA P (k) represents a voltage change amount of the battery 200, and the second constant voltage change amount DELTA VR2 represents a voltage change amount of the battery 200. The power constant change amount DELTA P It is a value indicating change.

따라서, 상기 제2 전압 변화량(△VR2) 및 상기 전력상수 변화량(△P(k))의 값들을 상기 제어부(300)에서 계산한 후에, 다음과 같은 전력 제어를 실시한다.Accordingly, after the values of the second voltage change amount DELTA VR2 and the power constant change amount DELTA P (k) are calculated by the control unit 300, the following power control is performed.

상기 제어부(300)는 상기 전력상수 변화량이 음의 값이고(△P(k)<0), 상기 제2 전압 변화량이 양의 값(△VR2>0)인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압(VR2(k+1))은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압(Cp)만큼 감한 값(VR2(k)-Cp)으로 조정하여 전력을 공급한다.The control unit 300 determines that the second voltage after one unit time when the power constant change amount is negative (DELTA P (k) < 0) and the second voltage change amount is a positive value (DELTA VR2 > 0) (K + 1)) adjusts the voltage VR2 (k) to a value (VR2 (k) -Cp) subtracted by one unit voltage Cp from the second voltage at the specific time to supply power.

상기 제어부(300)는 상기 전력상수 변화량이 음의 값이고(△P(k)), 상기 제2 전압 변화량이 음의 값(△VR2)인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압(VR2(k+1))은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 더한 값(VR2(k)+Cp)으로 조정하여 전력을 공급한다.The controller 300 determines that the second voltage VR2 (k (k)) after one unit time when the power constant change amount is a negative value (? P (k)) and the second voltage change amount is a negative value +1) adjusts the voltage VR2 (k) + Cp by one unit voltage from the second voltage at the specific time to supply power.

상기 제어부(300)는 상기 전력상수 변화량이 양의 값이고(△P(k)), 상기 제2 전압 변화량이 음의 값(△VR2)인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압(VR2(k+1))은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 감한 값(VR2(k)-Cp)으로 조정하여 전력을 공급한다.The control unit 300 determines that the second voltage VR2 (k (k)) after one unit time when the power constant change amount is a positive value (DELTA P (k)) and the second voltage change amount is a negative value +1) adjusts the voltage VR2 (k) -Cp by a unit voltage from the second voltage of the specific time to supply power.

상기 제어부(300)는 상기 전력상수 변화량이 양의 값이고(△P(k)), 상기 제2 전압 변화량이 양의 값(△VR2)인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압(VR2(k+1))은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 더한 값(VR2(k)+Cp)으로 조정하여 전력을 공급한다.The controller 300 determines that the second voltage VR2 (k (k)) after one unit time when the electric power constant change amount is a positive value (DELTA P (k)) and the second voltage change amount is a positive value +1) adjusts the voltage VR2 (k) + Cp by one unit voltage from the second voltage at the specific time to supply power.

이러한 전력 제어 방법을 통하여 상기 차량용 태양광 발전 시스템(1000)은 최적의 전력을 각각의 부하에게 공급할 수 있게 된다. 태양광 모듈에서 생산되는 전력으로 최대전력추종(MPPT) 기능은 물론 각종 부하를 적절히 제어하여 최대 전력점을 안정적으로 유지되도록 전력 부하 분배를 실시할 수 있다. 차량조건에서 태양전지 제어 및 차량 전력 특성에 맞는 부하 제어장치 부재를 공급하며, 회로의 전력소모를 줄이고 안정적인 작동을 할 수 있게 된다.Through the power control method, the vehicle solar photovoltaic system 1000 can supply optimum power to each load. The power generated by the solar module can be used to distribute the power load so that the maximum power point (MPPT) function as well as the various loads are appropriately controlled and the maximum power point is stably maintained. The load control device member adapted to the solar cell control and vehicle power characteristics is supplied in the vehicle condition, and the power consumption of the circuit can be reduced and stable operation can be performed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 기초로 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 해당분야 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위 내에서 기재된 범주내에서 변경할 수 있다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, have.

도 1은 태양광 모듈에서 출력되는 전압 및 전류의 특성곡선을 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing characteristic curves of voltage and current output from a solar module.

도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 태양광 발전 시스템의 블록도이다.2 is a block diagram of a solar photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 태양광 발전 시스템의 제어부의 블록도이다.3 is a block diagram of a control unit of a solar photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 태양광 발전 시스템의 신호흐름도이다.4 is a signal flow diagram of a solar photovoltaic power generation system according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art

1000 : 차량용 태양광 발전 시스템1000: Automotive solar power system

100 : 태양광 모듈 200 : 배터리100: Solar module 200: Battery

300 : 제어부 400 : 블로워 모터 구동부300: control unit 400: blower motor driving unit

500 : 전류 검출부 600 : 시트 블로워500: current detection unit 600: seat blower

700 : 이온 발생기700: Ion generator

Claims (5)

태양광을 입사 받아 전압 및 전류를 출력하는 태양광 모듈(100); 상기 태양광 모듈(100)에 연결되어 상기 태양광 모듈(100)로부터 생산된 전력을 저장하는 배터리(200); 상기 태양광 모듈(100)과 배터리(200)에 연결되어 전력을 공급받되 차량의 블로워 모터를 구동하는 블로워 모터 구동부(400); 및 상기 태양광 모듈(100), 배터리(200), 블로워 모터 구동부(400)에 연결되어 전력분배 및 구동을 제어하는 제어부(300);를 포함하고,A solar module (100) which receives sunlight and outputs voltage and current; A battery 200 connected to the solar module 100 to store electric power generated from the solar module 100; A blower motor driving unit 400 connected to the solar module 100 and the battery 200 to receive power and drive a blower motor of the vehicle; And a control unit 300 connected to the solar module 100, the battery 200, and the blower motor driving unit 400 to control power distribution and driving, 상기 제어부(300)는 상기 태양광 모듈의 제1 전압, 상기 배터리로부터 제2전압, 상기 블로워 모터 구동부(400)로부터 상기 블로워 모터 구동부(400)로의 입력 전압에 해당하는 제3전압을 측정하고,The control unit 300 measures a first voltage of the photovoltaic module, a second voltage from the battery, a third voltage corresponding to an input voltage from the blower motor driving unit 400 to the blower motor driving unit 400, 특정시각을 기준으로 제2 전압에서 상기 특정시각으로부터 하나의 단위시간 전의 제2 전압의 차이인 제2 전압 변화량; 상기 특정시각의 제1 전압과 상기 특정 시각으로부터 하나의 단위시간 전의 제3 전압의 곱으로부터 전력상수; 및 상기 특정 시각의 전력상수와 상기 특정시각으로부터 하나의 단위시간 전의 전력상수의 차이인 전력상수 변화량을 구하여,A second voltage change amount that is a difference between a second voltage and a second voltage one unit time before the specific time based on a specific time; A power constant from a product of a first voltage at the specific time and a third voltage one unit time before the specific time; And a power constant change amount which is a difference between a power constant at the specific time and a power constant one unit time before the specific time, 상기 전력상수 변화량이 음의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 양의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 감한 값으로 조정하고,The second voltage after one unit time is adjusted to a value subtracted from the second voltage of the specific time by one unit voltage when the power constant change amount is a negative value and the second voltage change amount is a positive value, 상기 전력상수 변화량이 음의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 음의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 더한 값으로 조정하고,When the power constant change amount is a negative value and the second voltage change amount is a negative value, the second voltage after one unit time is adjusted to a value obtained by adding one unit voltage from the second voltage at the specific time, 상기 전력상수 변화량이 양의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 음의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 감한 값으로 조정하고,The second voltage after one unit time is adjusted to a value subtracted from the second voltage of the specific time by one unit voltage when the power constant change amount is a positive value and the second voltage change amount is a negative value, 상기 전력상수 변화량이 양의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 양의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 더한 값으로 조정하는 것을 특징으로 하는 차량용 태양광 발전 시스템.And the second voltage after one unit time is adjusted to a value obtained by adding one unit voltage from the second voltage at the specific time when the power constant change amount is a positive value and the second voltage change amount is a positive value. Solar power generation system for vehicles. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 외부로부터 상기 블로워 모터의 회전 속도를 조절할 수 있는 튜티 시그널을 받아들여 온/오프 스위칭을 통해 폴스 폭 변조 신호를 생성하여 상기 제어부(300)로 입력하는 입력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 태양광 발전 시스템.Further comprising an input unit for receiving a tune signal capable of adjusting the rotation speed of the blower motor from outside and generating a false-width modulation signal by on / off switching and inputting the signal to the control unit 300 Power generation system. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 션트(shunt) 저항을 사용하여 상기 태양광 모듈에서 생산되는 전류를 측정하는 전류 검출부(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 태양광 발전 시스템.Further comprising a current detector (500) for measuring a current produced by the solar module using a shunt resistor. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제어부에 의해 온/오프 제어되며, 차량 내에 이온을 발생시키는 이온 발생기(700)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 태양광 발전 시스템.Further comprising an ion generator (700), which is controlled on / off by the control unit and generates ions in the vehicle. 태양광을 입사 받아 전압 및 전류를 출력하는 태양광 모듈(100)로부터 제1 전압을, 상기 태양광 모듈(100)에 연결되어 상기 태양광 모듈(100)로부터 생산된 전력을 저장하는 배터리(200)로부터 제2 전압을, 상기 태양광 모듈(100)과 배터리(200)에 연결되어 전력을 공급받되 차량의 블로워 모터를 구동하는 블로워 모터 구동부(400)로부터 상기 블로워 모터 구동부(400)로의 입력 전압에 해당하는 제3전압을 측정하는 단계;A battery 200 connected to the photovoltaic module 100 and storing the power generated from the photovoltaic module 100, a first voltage from the photovoltaic module 100 receiving the sunlight and outputting a voltage and a current, To the blower motor driving unit 400, which is connected to the solar module 100 and the battery 200 and receives power and drives the blower motor of the vehicle, Measuring a third voltage corresponding to the first voltage; 특정시각을 기준으로 제2 전압에서 상기 특정시각으로부터 하나의 단위시간 전의 제2 전압의 차이인 제2 전압 변화량; 상기 특정시각의 제1 전압과 상기 특정 시각으로부터 하나의 단위시간 전의 제3 전압의 곱으로부터 전력상수; 및 상기 특정 시각의 전력상수와 상기 특정시각으로부터 하나의 단위시간 전의 전력상수의 차이인 전력상수 변화량을 구하는 단계;A second voltage change amount that is a difference between a second voltage and a second voltage one unit time before the specific time based on a specific time; A power constant from a product of a first voltage at the specific time and a third voltage one unit time before the specific time; And obtaining a power constant change amount that is a difference between a power constant at the specific time and a power constant one unit time before the specific time; 상기 전력상수 변화량이 음의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 양의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 감한 값으로 조정하는 단계;Adjusting the second voltage after one unit time by a unit voltage from the second voltage at the specific time when the power constant change amount is a negative value and the second voltage change amount is a positive value; 상기 전력상수 변화량이 음의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 음의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 더한 값으로 조정하는 단계;Adjusting the second voltage after one unit time by a unit voltage from the second voltage at the specific time when the power constant change amount is a negative value and the second voltage variation amount is a negative value; 상기 전력상수 변화량이 양의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 음의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 감한 값으로 조정하는 단계; 및Adjusting the second voltage after one unit time by a unit voltage from the second voltage at the specific time when the power constant change amount is a positive value and the second voltage variation amount is a negative value; And 상기 전력상수 변화량이 양의 값이고, 상기 제2 전압 변화량이 양의 값인 경우 하나의 단위시간 후의 제2 전압은 상기 특정시각의 제2 전압으로부터 하나의 단위전압만큼 더한 값으로 조정하는 단계를 포함하는 차량용 태양광 발전 시스템의 전력 제어 방법.And adjusting the second voltage after one unit time by a unit voltage from the second voltage at the specific time when the power constant change amount is a positive value and the second voltage variation amount is a positive value Power control method for a vehicle solar power generation system.
KR1020080090055A 2008-09-11 2008-09-11 A photovoltaic power generation system for vehicle and a method of controlling power of a photovoltaic power generation system KR101530247B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080090055A KR101530247B1 (en) 2008-09-11 2008-09-11 A photovoltaic power generation system for vehicle and a method of controlling power of a photovoltaic power generation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080090055A KR101530247B1 (en) 2008-09-11 2008-09-11 A photovoltaic power generation system for vehicle and a method of controlling power of a photovoltaic power generation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100031026A KR20100031026A (en) 2010-03-19
KR101530247B1 true KR101530247B1 (en) 2015-06-22

Family

ID=42180826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080090055A KR101530247B1 (en) 2008-09-11 2008-09-11 A photovoltaic power generation system for vehicle and a method of controlling power of a photovoltaic power generation system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101530247B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102749955B (en) * 2012-07-20 2014-09-10 北方民族大学 Tracking control method for maximum power of wind and photovoltaic complementary power generation system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09238427A (en) * 1996-02-29 1997-09-09 Omron Corp Power supply apparatus and photovoltaic power generator using power supply apparatus
JP2001060123A (en) * 1999-08-20 2001-03-06 Matsushita Electric Works Ltd Maximum power control method for solar battery
JP2004280220A (en) * 2003-03-13 2004-10-07 Tama Tlo Kk Solar power generation system and maximum power point follow-up control method
KR100633996B1 (en) * 2005-01-31 2006-10-13 엘지전자 주식회사 Apparatus and method for maximum power point tracking in the photovoltaic generation system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09238427A (en) * 1996-02-29 1997-09-09 Omron Corp Power supply apparatus and photovoltaic power generator using power supply apparatus
JP2001060123A (en) * 1999-08-20 2001-03-06 Matsushita Electric Works Ltd Maximum power control method for solar battery
JP2004280220A (en) * 2003-03-13 2004-10-07 Tama Tlo Kk Solar power generation system and maximum power point follow-up control method
KR100633996B1 (en) * 2005-01-31 2006-10-13 엘지전자 주식회사 Apparatus and method for maximum power point tracking in the photovoltaic generation system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100031026A (en) 2010-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4973075B2 (en) Power supply
WO2009072075A3 (en) Photovoltaic system power tracking method
JP5737321B2 (en) In-vehicle charging system
US20090051346A1 (en) Voltage Conversion Device and Vehicle
KR20100047159A (en) Circuits and methods for power conversion
RU2012110208A (en) POWER TRANSMISSION DEVICE FOR POWERFUL INSTALLATION OF A VEHICLE WITH AN ELECTRIC MOTOR
KR101530247B1 (en) A photovoltaic power generation system for vehicle and a method of controlling power of a photovoltaic power generation system
KR101570866B1 (en) battery charging system of solar module
US7868567B2 (en) Booster converter circuit for vehicles
JP6586290B2 (en) Power storage control device, transport equipment, and power storage control method
US10727688B2 (en) Power management system
RU2101831C1 (en) Power system using optimizing power control of photovoltaic battery
KR101516983B1 (en) A method of controlling a photovoltaic power generation system for vehicle
JP2017153284A (en) Photovoltaic power generation system, method for controlling the same, and movable body having photovoltaic power generation system mounted thereon
KR101786370B1 (en) System for using solar cell in vehicle and control method thereof
JP6633998B2 (en) Fuel cell system mounted on industrial vehicles
JP6662047B2 (en) Vehicle solar cell system
JP6450656B2 (en) SOLAR CELL CHARGING DEVICE, TRANSPORTATION DEVICE, AND SOLAR CELL CHARGING METHOD
KR102484889B1 (en) Solar cell system for vehicle and control method thereof
US11065975B2 (en) Method for electrically charging an energy store by switching between two configurations
KR101561640B1 (en) Micro converter device using power deviation handling of needless high-voltage DC-DC converter and control method thereof
JP2012124991A (en) Power supply device and electronic apparatus
KR101540256B1 (en) A solar cell system for a vehicle
US9577425B1 (en) Systems and methods for controlling power switching converters for photovoltaic panels
KR101486321B1 (en) A driving apparatus of a blower motor for a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180518

Year of fee payment: 4