KR20070033395A

KR20070033395A - 스트링기준 태양광발전용 전력제어장치

Info

Publication number: KR20070033395A
Application number: KR1020070017211A
Authority: KR
Inventors: 정병호; 장우석; 김지은; 최낙일; 문진열
Original assignee: 주식회사기영미다스
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2007-03-26

Abstract

본 발명은 태양광발전시스템이 태양빛을 전기에너지로 변환시키는 동작 중 발생하는 다양한 손실 성분 중에서 태양전지 어레이의 직·병렬연결된 직류전원의 레벨이 태양전지셀과 모듈의 제작상에서 나타나는 고유의 모듈특성차이, 부분적 그늘효과에 의한 전력발생량의 차이, 모듈간 그룹핑되지 않을 때의 전력레벨의 차이가 발생하고 이러한 스트링 부정합에 의해 발생하는 발전전력의 손실을 막고자 태양전지모듈의 직렬연결된 어레이에 MPPT를 수행하는 컨버터를 부착하여 직류전원의 부정합으로 인해 발생되는 문제점을 해결하고 시스템의 에너지산출량을 증가시키는 방식의 발명이다. 태양전지 어레이로부터 발생된 전력을 SEPIC방식의 직류-직류컨버터를 통해 MPPT를 수행하고 이를 인버터로 전달해줌으로서 직류 입력전압의 범위가 넓고 인버터 출력단의 교류에서 직류성분을 최대한 배제하여 전력의 품질을 높일 수 있다.

태양광발전, SEPIC, 스트링기준, MPPT, 스트링부정합, 태양광어레이, 에너지산출량

Description

스트링기준 태양광발전용 전력제어장치 {String oriented power conditioning system of the photovoltaic power generation}

도 1은 본 발명에 따른 SEPIC 방식의 스트링기준 인버터의 시스템구성 및 회로도를 도시한다.

도 2는 본 발명에 따른 스트링기준 태양광발전용 SEPIC방식의 제어불록도

도 3은 본 발명에 따른 증가형 컨덕턴스 MPPT 제어알고리즘의 플로차트

도 4는 본 발명에 따른 한 개의 SEPIC 토폴로지에 대한 제어블록도

도 5는 본 발명에 따른 SEPIC토폴로지의 정전압 입력에 따른 동작파형

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

101 : 주어레이의 태양전지 모듈

102 : 주어레이의 태양전지 스트링

103 : 주스트링 배선용차단기

104 : 주컨버터 파워퓨즈

105 : 주컨버터회로

106 : 스위치파워회로

107 : 3상 한국전력 계통선

108 : 3상 교류부하

109 : 보조컨버터회로

110 : 보조컨버터 파워퓨즈

111 : 보조컨버터 배선용차단기

112 : 보조어레이의 태양전지스트링

1. united states patent application publication, pub. No. us2003/0066555 A1, date Apr. 10, 2003 "Maximum power tracking technique for solar panels"

2. eftichios koutroulis, kostas kalaizakis and nicholas C. Voulgaris " developemtn of a microscontroller-based photovoltaic maximum power point tracking control system",ieee transactions on power electronics, vol. 16, No.1 january 2001

본 발명은 태양광발전시스템(Photovoltaic Power Generation System)의 전력제어 장치에 관한 것이다. 태양의 빛에너지를 전기에너지로 변환시키는 태양전지 어레이와 상기 태양전지 어레이에 의해 발생된 전력을 여러 개의 스트링을 모아서 전력제 어장치로 전달하고(중앙집중형 스트링접속방식), 전달된 전력은 부하에 적합한 상태로 변환하여 부하나 계통선에 공급하는 과정으로 에너지의 흐름이 이루어진다. 이러한 과정은 전력변환장치(Power Conditioning System, PCS)가 필수적으로 요구되고, 이런 장치를 효율적으로 설계하여 보다 많은 에너지산출량을 획득하도록 하는 전력전자 제어기술이다.

태양전지모듈이 조합되어 태양전지 어레이를 구성하고 어레이에 의해 발생된 전력은 태양전지가 가지는 고유의 동작점 전압과 전류의 차이뿐만 아니라 일사량의 변동, 외기온도의 변동, 부하 조건에 따른 변동에 영향을 받기 때문에 25℃ 100W/m^2의 표준조건에서 발생되는 전력을 생한할 수 없다. 따라서 어레이에서 발생된 전력을 조절하여 최대전력점을 검출하여 동작할 수 있도록 하는 최대전력점추적제어(Maximum Power Point Tracking Control, MPPT)를 수행하여 최대전력점에서 동작하도록 해야만 한다. 종래의 인버터에서는 DCTAC방식(스위칭회로 모듈단에서 MPPT를 수행)을 이용하여 소자수를 절감하여 생산비를 낮추고 있으나 상대적으로 직류 입력범위가 좁고 직류링크전압이 안정되지 못해 인버터의 출력전류에 직류성분의 리플성분을 포함하는 단점을 가지고 있다.

중·대용량 태양광발전시스템은 일반적으로 태양전지 어레이에서 발생된 직류전력을 모듈간 직·병렬 연결하여 PCS에서 이용가능한 직류전압 레벨의 일정전압이상으로 태양전지 어레이의 스트링을 연결하는 집중형 스트링방식으로 발전된 전력을 PCS에 전달한다. 그러나 상기의 집중형 스트링 접속방식은 태양전지 어레이의 설치시 환경적요소나 자연적요소에 의해 발생되는 부분적인 그늘효과, 모듈간 그룹핑되지 않았을 경우의 전압차 발생에 의한 직류전압의 부정합, 스트링의 길이나 접속방식에 따른 전압차 발생등의 상황을 고려하지 않고 하나의 PCS에 접속시키는 등의 부작용이 반드시 따르게 되고 여기서 발생된 에너지의 손실분은 전체 시스템 산출량에서 적게는 1%에서 많게는 5%정도의 에너지산출량을 저감시키는 결과를 초래한다.

상기의 문제를 해소시키기 위해 해외 일부 제품에서는 소형 멀티스트링인버터를 개발하여 필드에 활용하고 있으나, 중대형급 태양광발전시스템에서는 PCS 설치대수의 증가로 인해 설비 비용이 크게 증가하므로 이에 대한 기술적 대책이 필요하다.

본 발명의 목적은 태양광발전시스템의 전력제어장치가 다양한 직류입력전압범위를 가짐으로서 태양빛에너지가 교류부하나 계통으로 손실의 최소화와 양질의 전력품질로 변환되어 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 태양전지 스트링을 중앙집중형 연결방식의 스트링접속방식을 채택함으로서 그늘효과나 태양전지 모듈을 그룹핑한 결과 상대적으로 효율 차이가 많이 발 생되는 모듈의 그룹이나 설계상 모듈 갯수가 정확하게 일치되지 않아 다른 스트링에 영향을 미칠 수 있는 경우 한 개의 어레이의 스트링을 프라이머리 컨버터에 접속하고 스트링부정합의 문제가 있는 스트링은 세컨드리 컨버터에 접속함으로서 최적의 에너지전송이 이루어 질 수 있도록 한다.

본 발명은 스트링접속이 이루어진 주컨버터와 보조컨버터가 직류링크전압을 일정하게 유지하도록 각각의 컨버터 입력단에서 전압과 전류를 검출하여 이를 D/A변환시켜 증가형 컨덕턴스 MPPT방식(Incremental Conductance Method, IncCond방식)을 통해 SEPIC회로에서 MPPT제어가 수행됨으로서 넓은 범위의 직류입력전압범위를 갖도록 하고 일정한 직류링크전압을 제공함으로서 DC/AC 인버터 출력단에서 직류 성분을 저감시키도록 한다.

태양광발전시스템은 태양빛에너지를 광기전력효과를 통해 전기에너지로 변환하는 태양전지 셀과 셀을 여러 개 붙여 적절한 내구성과 출력용량을 가진 모듈을 구성하고 모듈을 조합하여 변환 가능한 규모의 출력용량을 갖추도록 어레이를 구성하여 스트링을 통해 PCS로 전력을 전달한다. 전달된 전력은 MPPT제어와 일정직류링크전압으로 전력변환되어 반도체스위치모듈에서 적절한 스위치 신호를 통해 상용주파수의 교류전압 및 전류의 특성으로 전력변환되어 교류부하에 사용되거나 계통선에 공급된다. 그러나 실제 태양광발전시스템은 여러 가지 설치요소로 인해 그 변환효율 이 이론치보다 상당히 낮게 나타나게 된다. 실제 태양광발전시스템의 성분효율은 시스템 손실들의 곱으로 나타낼 수 있다.

(1)

여기서

는 STC에서 모듈의 PV손실이고

는 RRC 동작에 기인한 모듈의 손실을 계산한 값이고

는 모듈의 성능퇴화를 의미하고

는 어레이 그늘효과에 기인한 손실 계산이고

은 스트링간의 전압불일치에 의한 손실을 의미하고

는 평균인버터 손실에 대한 계산이다. 따라서 전체시스템효율을 상승시키기 위해서 상기에서 제시된 손실성분을 개선시켜야만 한다.

본 발명에서는 다양한 손실성분 중에서 스트링간의 전압불일치에 의한 손실로 표현된

의 손실을 저감시키기 위한 고안을 제시한다.

도 1은 발명에 따른 전력제어 장치가 적용된 태양광발전시스템의 구성을 나타낸다. 프라이머리 SEPIC 토폴로지와 센컨더리 SEPIC 토폴로지에 연결된 태양전지 어레이의 직병렬수는 의미상의 스트링 부정합에 대한 조건을 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 태양광 발전시스템은 실제 전력을 생산하는 태양전지 모듈(101)은 실리콘이나 화합물반도체를 사용하여 여러 개의 태양전지 셀을 직병렬 연결하여 적정한 출력전압 레벨과 전류량를 갖도록 구성한다. 이렇게 구성된 태양전지 모듈(101)은 설치하고자 하는 필드나 사이트에서 주위환경 및 설치환경에 따라 매트릭스방식으로 설치되고 태양전지 모듈이 직병렬 연결됨으로서 태양전지 어레 이(113)를 구성하는데 이렇게 구성된 태양전지 어레이(102)는 그룹핑이나 그늘효과 또는 외부환경을 고려하여 동일한 출력을 가진 전압레벨이 되도록 설치되어야 한다.

태양전지 어레이(113)의 스트링(102)은 PCS의 적용가능한 직류전압의 범위내에서 직렬연결되고 이들을 다시 병렬연결하여 스트링(113)을 구성하고 구성된 스트링(113)은 배선용차단기(103)를 통해 퓨즈(104)로 연결됨으로서 스위치기능과 이상전류에 대한 기본적인 보호기능을 가진 시스템을 구성하게 된다. 태양전지에 의해 생성된 전류는 SEPIC의 전단에 위치한 콘덴서 C1에 필터링되고 충전되어 직류전류리플을 감소시키는 역활을 한다.

프라이머리 SEPIC토폴로지의 직류-직류 컨버터(105)는 두 개의 인덕터 L1, L2와 한 개의 반도체 스위칭소자(MOSFET 또는 IGBT) S1, 한 개의 커패시터 C2 그리고 한 개의 다이오드 D1으로 구성된다. SEPIC토폴로지(105)는 일반적으로 입력전압에 대해 더욱 높거나 낮은 가변성을 가진 출력전압 특성을 제공하므로 그 유용성이 대단히 좋은 토폴로지이다. SEPIC토폴로지(105)에서 인덕터 사이의 커플링으로 인해 플라이백 컨버터와 비교했을 때 입력전류리플이 더욱 적고 입력전류가 연속적이기 때문에 입력필터가 작아도 되고 돌입전류에 대한 문제가 발생하지 않는다는 장점이 있다. 직류성분에 대한 전류와 전압리플의 값이 무시할 정도로 작다고 가정할 때, 두 개의 인덕턴스 L1과 L2에서 기생저항성분에 의한 전압강하가 무시될 때, 직류전압이 통과되지 않는 회로로 이루어지므로 C2의 한쪽 면은 입력전압의 직류포텐셜을 L1을 통해서 관측되고 다른쪽은 L2를 통해서 접지로 연결된다. 직류전압이 C2를 통 과될 때, 커패시터 C2의 평균전압은 입력전압과 같게 된다.

(2)

스위칭 사이클의 한주기를 T로 표현하고 스위치의 듀티사이클을 D로 나타내면 스위치가 턴 오프된 시간동안을 (1-D)로 나타낼 수 있다. 정상상태 조건에서 L1을 지나는 평균전압은 영이고 DT(Ton)동안 L1에 의해 보여지는 전압은 (1-D)T(Toff)동안 보여진 전압에 의해 정확하게 보상된다. 식으로 나타내면 다음과 같다.

(3)

여기서

은 직접전류(IL1+IL2)에 대한 다이오드 D1의 포워드 전압강하이고

는 입력전압

과 같다.

(4)

여기서 Ai는 증폭율이라고 부르고, 첨자 I는 기생저항이 없는 이상적인 경우를 의미한다. SEPIC토폴로지에서 인덕터의 피크-피크 전류리플은 다음과 같다.

(5)

(6)

반도체스위치소자()가 턴 온되어 전도될때, 두 개의 인덕터 전류의 합과 같은 피크전류가 반도체스위치 소자()를 통하여 흐른다.

(7)

SEPIC컨버터의 설계방식은 (1)스위칭주파수

를 결정한다.

(2) 최소 듀티사이클

을 계산한다.

(8)

(3)최대 듀티사이클

를 계산한다.

(9)

(4)

는 0보다 크므로 적절한 인덕터값을 결정한다.

(10)

코일크래프트 인덕터가 적당하다.

(5) 최대 출력전류에서

를 계산하면

이고 (11)

(6) RMS 전류의 리플은

(12)

(7) 리플전압에 대한 출력 커패시터는

(13)

이고 리플전압은

(14)

최대부하에 대한 최소부하가 매우 작은 비율일때 컨버터는 불연속 인덕터 전류모 드(DCM)에서 동작이 필요하게 된다. 듀티비 D가 출력부하에 의존하게 되고 출력전압 레귤레이션은 연속전류모드(CCM)에서 보다 더 많이 변동하게 된다.

도 2는 본 발명에 적용된 직류-직류 컨버터인 SEPIC 토폴로지의 제어블록다이어그램의 구성을 나타낸다. 두 개의 직류-직류컨버터를 이용하여 태양광발전시스템의 설계, 설비상에 나타날 수 있는 스트링부정합의 부작용을 해소한다. 태양전지 어레이 1(201)에서 출력된 전력은 프라이머리 SEPIC 컨버터(202)로 전달되고 이 과정에서 전압과 전류를 검출하여 센싱부(207)에서 신호처리과정을 거친다. 신호처리된 전압, 전류 정보는 최대출력점을 추적하기 위한 알고리즘이 마이크로컨트롤러 내에서 운영되고 출력 전압레벨이 제어되는 제어기(209)로 보내진다. 입력된 신호는 출력단의 전압을 검출하여 다시 피드백하기 위한 센싱부에서 신호처리되고 다시 제어기(209)로 보내진다. 보내진 정보를 통해서 전압레벨은 적절한 형태로 보상되어 프라이머리 SEPIC컨버터(202)의 스위칭신호로 변환되어 MPPT제어와 출력전압레벨이 결정되도록 동작되어진다. 태양전지 어레이 2(205)에서 발생된 전력은 상기된 태양전지 어레이1에서 발생된 전력과 동일한 과정을 거처 직류-교류 인버터(203)으로 보내지고 생성된 교류출력은 전력계통으로 보내져서 계통연계형 PCS를 구성하게 된다. 태양전지 어레이 2(205)에서 출력된 전력은 세컨드리 SEPIC 컨버터(206)로 전달되고 이 과정에서 전압과 전류를 검출하여 센싱부(207)에서 신호처리과정을 거친다. 신호처리된 전압, 전류 정보는 최대출력점을 추적하기 위한 알고리즘이 마이크로컨트롤러내에서 운영되고 출력 전압레벨이 제어되는 제어기(209)로 보내진다. 입 력된 신호는 출력단의 전압을 검출하여 다시 피드백하기 위한 센싱부에서 신호처리되고 다시 제어기(209)로 보내진다. 보내진 정보를 통해서 전압레벨은 적절한 형태로 보상되어 프라이머리 SEPIC컨버터(202)의 스위칭신호로 변환되어 MPPT제어와 출력전압레벨이 결정되도록 동작되어진다.

도 3은 본 발명에서 직류-직류 SEPIC 토폴로지에 적용된 증가형 컨덕턴스 MPPT 제어 알고리즘의 흐름도를 나타낸다. 증가형 컨덕턴스 MPPT방식은 P&O 알고리즘이 최대출력점 부근에서 자려진동하며, 일사량 변동에 따라 전압 변동폭(step)이 따라 가지 못하는 단점이 있다. 이러한 P&O 알고리즘의 결점을 극복하기 위해 증가형 컨덕턴스 MPPT 알고리즘은 Hill-Climb 방법에 의해 MPP를 추적하며 시간차를 가진 두 값을 획득하여 과거의 값(k-1)과 현재의 값(k)을 비교하여 매 샘플링시간마다 MPPT를 수행한다(s02). 즉 어레이 단자전압이 이 값의 상대적인 MPP 전압에 따라 항상 조절되어지는 것이다. 다시 말해 증가형 컨덕턴스 MPPT방식은 PV어레이의 출력곡선의 기울기가 존재한다는 사실에 근거를 두고 있으며 이 기울기가 영이 되는 점에서 MPP가 수행됨을 의미하고 양의 값일 때, MPP의 왼쪽으로 이동하고 음의 값을 가질때, MPP는 오른쪽으로 이동해야만 한다. 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.

, MPP

MPP의 왼쪽에 위치,

MPP의 오른쪽에 위치 (15)

따라서

(16)

또는

(17)

이 되므로 증가형 컨덕턴스 방식이라고 부른다.

이를 다시 정리하면

, MPP

MPP의 왼쪽에 위치,

MPP의 오른쪽에 위치(s03)) (18)

상기 설명된 개념에서 순서도의 흐름을 살펴보면, 먼저 스위치를 초기화하여 알고리즘을 시작한다.(s01) k시점에서 전압과 전류값을 검출하여 A/D 변환하고 이 값을 마이크로 컨트롤러의 플래쉬 롬에 저장한다.(s02) 연속해서 k+1시점에서 전압과 전류값을 검출하여 플래쉬 롬에 저장된 k시점의 값과 뺄셈을 수행하여 전압과 전류의 변동분을 획득하여 플래쉬 롬에 저장한다.(s03) k시점에서 획득된 전압 전류 데이터를 이용하여 컨덕턴스를 구하고 또한 전압전류의 변동분 dI/dV를 이용하여 컨덕턴스의 변동분을 연산하여 저장한다.(s04) 다음에 전압의 변동분이 있는지 없는지를 조사한다.(s05) 만약 전압의 변동분이 있다면 전류의 변동분이 있는지를 다시 조사한다.(s07) 전류의 변동분이 없다면 V(k)=V(k-1)이고 I(k)=I(k-1)을 의미하게 되고 MPP가 수행되었음을 의미한다.(s14) 이 값을 저장하고 피드백하여 전압 전류값을 검출하는 프로세서를 수행한다.(s02) 전류변동분이 유무에 따라 분기된 지점(s07)에서 만약 전류의 변동이 있다면 즉, dI=0이 아니라면 dI>0인지를 판단한다.(s09) dI가 영보다 크다면 듀티사이클을 증가하여 전압값을 증가시켜주고(s13) dI가 영보다 작다면 듀티사이클을 감소시켜 전압값을 감소시켜(s12) 최대전력점에 도달하도록 만들어준다. 전압변동분의 유무에 따른 분기점(s05)에서 전압변동분이 발생했다면, 즉 dV=0이 아니라면 컨덕턴스의 변동분을 비교한다.(s06) 컨덕턴스의 변동분이 없다면, 즉 G=ΔG가 같다면 MMP가 수행되었으므로 전압 및 전류값을 저장하고(s14) 새로운 시점의 전압전류값을 검출한다.(s02) 그러나 컨덕턴스의 변동분이 존재한다면 G의 값과 ΔG의 값의 크기를 비교하는 과정을 수행한다.(s08) 컨덕턴스의 비교결과 G값이 더 크다면 듀티사이클을 증가시켜주고(s11), ΔG의 값이 더 크다면 듀티사이클의 값을 감소시켜(s10) MPPT를 수행하도록 한다. 결과적으로 증가형 컨덕턴스 MPPT방식은 순시컨덕턴스(I/V)와 증가형 컨덕턴스(ΔI/ΔV)를 비교하여 최대전력점을 추적하고 증가형 컨덕턴스 di/v는 두 개의 연속적인 측정이 이루어진 후 값 Δi/Δv에 의해 대략적으로 결정된다. 그리고

(또는

)인 조건은 계산상에서 만들어지는 근사치 값들로 인해 발생이 어려우므로 여유계수 에러값(e)을 부여하여 검출하도록 하며, 최대전력점 추적의 민감성을 결정하는 요소가 된다.

도 4는 한 개의 SEPIC토폴로지에서 MPPT가 적용되며 출력전압레벨을 일정하게 유지하는 제어블록다이어그램을 보여준다. 태양전지 어레이(301)에서 생산된 전력 정보를 획득하기 위해서 전압(303)과 전류(304)를 검출한다. 전압은 분압회로를 이용하여 광절연형 OPAMP를 적용하여 신호처리회로단(307)으로 보내지고, 전류는 홀효과 전류센서를 통해서 신호처리회로단(307)으로 보내져서 필터링된다. 필터링된 정보를 이용하여 마이크로컨트롤러(306)는 내장된 A/D 컨버터를 통해 데이터를 연산하여 최대출력점제어를 위한 기준전압을 생성하여 저장한다. SEPIC 토폴로지의 출력단의 전압(310)과 전류(109)는 입력단의 방식과 동일하게 정보를 검출하고 이를 입력단의 신호처리방식과 동일하게 처리한뒤 마이크로컨트롤러회로(306)으로 보내진다. MPPT연산을 통해 생성된 기준신호는 SEPIC토폴로지의 스위치신호를 만드는데 기준신호로 사용되어 일정한 출력레벨의 전압을 생성하게 된다.

도 5는 본 발명에서 적용된 SEPIC 토폴로지에 가상의 태양전지 출력전압으로 설정된 정전압 직류 150V가 인가될 때의 동작 파형을 보여준다. 스위칭주기는 200uS이고 펄스 폭은 135uS이다. 이때, 부하저항은 10ohm으로 선정하였다. SEPIC 토폴로지의 출력단 특성은 18A의 정전류와 170V의 정전압출력특성을가진다. 2mS에서 정상상태에 도달하는 특성을 확인할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 나타난 태양광발전시스템의 스트링부정합 보상방법은 각 태양전지 모듈마다 다단의 컨버터를 적용하여 각 모듈의 직렬접속 어레이의 발전을 제어하여 직렬접속 어레이에서 최대전력을 항상 공급하고 스트링부정합에 의한 문제를 해결함으로서 에너지 산출량을 최대화시켜 에너지효율을 향상 시키는 효과를 가진다.

또한 SEPIC토폴로지가 태양광발전시스템에서 스트링부정합의 문제를 해소하기 위해 적용된다면 전압변환이 변압기없이 낮은 비용의 인덕터를 통해서 에너지가 전달될 수 있고 입력과 출력전압은 커플링 커패시터에 의해 직류 절연될 수 있다.

본 발명은 또한 스트링부정합현상으로 나타나는 스트링의 전압레벨의 차이에서 발생한 전기적 소모가 다이오드단에서 열로 소모되는 손실을 최소화하여 보다 안정된 에너지 전송을 이룰 수 있으며, 향후 다양한 대체에너지분야의 전력변환장치에 적용가능한 장치로 대체에너지 산업분야의 발전에 기여할 수 있을 것이다.

Claims

태양전지 어레이에서 발생된 전력을 PCS에 전송하기 위해 상기된 SEPIC(Single Ended Primary Inductance Converter)토폴로지를 적용한 스트링기준 태양광발전 전력변환 장치
태양광발전시스템의 전력변환장치에 있어서 상기된 SEPIC토폴로지가 사용된 MPPT 제어장치를 포함한 전력변환장치
두 개 또는 그 이상의 직류-직류컨버터를 이용하여 스트링부정합을 해소하는 방식의 제어장치로 태양광 어레이에서 출력된 스트링을 두 개 또는 다수의 SEPIC토폴로 지를 적용하여 스트링부정합을 해소하는 장치수단
상기된 토폴로지를 이용하여 MPPT제어를 수행하는 제어장치에 있어서 어레이 출력단의 전압, 전류를 검출하여 컨덕턴스를 획득하여 소정의 값을 구하고 최대전력점 추정방식에 적용하는 제어 수단
상기된 제어수단이 SEPIC토폴로지 내에 존재하는 전력용반도체로 이루어진 스위칭 디바이스에 인가되는 스위칭 신호의 ON/OFF 듀티비(Duty Ratio)를 제어하여 직류-직류 컨버터의 전압레벨을 제어하는 전력제어장치
태양전지 어레이의 스트링을 제어하기 위한 기준전압을 제어범위내에서 제어하기 위해 초기값을 입력전압과 동일하게 설정하고 이를 피드백하여 오차신호를 증폭하여 적절한 전압레벨로 변환시켜주는 제어장치