KR20100132696A - Apparatus and method for controlling pos mppt in solar power generation system - Google Patents

Apparatus and method for controlling pos mppt in solar power generation system Download PDF

Info

Publication number
KR20100132696A
KR20100132696A KR1020090051423A KR20090051423A KR20100132696A KR 20100132696 A KR20100132696 A KR 20100132696A KR 1020090051423 A KR1020090051423 A KR 1020090051423A KR 20090051423 A KR20090051423 A KR 20090051423A KR 20100132696 A KR20100132696 A KR 20100132696A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
duty ratio
previous
converter
pos
Prior art date
Application number
KR1020090051423A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박정도
박민원
박상수
Original Assignee
위덕대학교 산학협력단
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 위덕대학교 산학협력단 filed Critical 위덕대학교 산학협력단
Priority to KR1020090051423A priority Critical patent/KR20100132696A/en
Publication of KR20100132696A publication Critical patent/KR20100132696A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381Dispersed generators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2300/00Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • H02J2300/26The renewable source being solar energy of photovoltaic origin involving maximum power point tracking control for photovoltaic sources
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • YGENERAL 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
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/14Energy storage units

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

PURPOSE: A POS MPPT control device and a control method thereof are provided to obtain an optimum speed and stable maximum power by feeding back one among a current component flowing to the load of a DC-DC converter. CONSTITUTION: A DC-DC converter(120) converts a current outputted from a solar array(110) into a DC current. A load(125) receives a current outputted from the DC-DC converter. A POS MPPT control part(210) executes a control process in order to get maximum power from the DC-DC converter by feeding back the duty ratio of the DC-DC converter and a current flowing into the load.

Description

태양광 발전 시스템의 피오에스 엠피피티 제어 장치 및 제어 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING POS MPPT IN SOLAR POWER GENERATION SYSTEM}APOS MPP Control System and Control Method of Solar Power System {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING POS MPPT IN SOLAR POWER GENERATION SYSTEM}

본 발명은 태양광 발전 시스템의 엠피피티(MPPT) 제어 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부하(load)로 유입 되는 전류 및 DC-DC 컨버터의 듀티비를 피드백 조정하여 상기 DC-DC 컨버터가 최대 전력을 출력하도록 제어하는 태양광 발전 시스템의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an MPPT control technology of a photovoltaic power generation system. More specifically, the DC-DC converter is configured to feedback-adjust the current flowing into the load and the duty ratio of the DC-DC converter. The present invention relates to a POS (MPPT) control device and a control method of a photovoltaic power generation system for controlling power output.

태양광 발전 시스템은 깨끗한 무공해 에너지, 무한계성의 에너지원, 그리고 환경 친화적인 에너지인 태양광을 이용하여 전기에너지를 생산하는 메커니즘이다. 태양광 발전기술은 기본적으로 두 종류가 있는데, 전력변환 장치부에 축전지가 접속되는 독립형과 전력계통과 연계되는 연계형이 있다.The photovoltaic system is a mechanism for producing electrical energy using clean, pollution-free energy, infinite energy sources, and solar, which is environmentally friendly. There are basically two types of photovoltaic power generation technologies. There are a stand-alone type in which a battery is connected to a power conversion unit and an associated type associated with a power system.

태양광 발전시스템의 출력특성은 일사량과 표면온도 및 태양전지 제조업체마다 일정하지 않고 매순간 변화하기 때문에 태양전지에서 항상 최대출력을 얻기 위해서는 엠피피티(Maximum Power Point Tracking, 이하 MPPT 라함) 제어가 반드시 필요하다.The output characteristics of the photovoltaic power generation system are not constant between solar radiation, surface temperature, and solar cell manufacturer, and change every moment, so it is necessary to control MPP (Maximum Power Point Tracking) to get the maximum output from the solar cell at all times. .

종래의 엠피피티(MPPT) 제어 방법 중 전력비교법(Perturb and Observe, P&O) 이 있는데, 이는 태양광 셀의 출력 전압과 출력 전류를 모두 피드백(Feedback) 받아 전력의 최대점을 추종하여 항상 최대의 출력을 추종하는 방식이다. Among conventional MPPT control methods, there is a power comparison method (Perturb and Observe (P & O)), which feeds back both the output voltage and the output current of a solar cell and follows the maximum point of power to always maximize the output. Following the way.

하지만, 종래의 전력비교법(Perturb and Observe, P&O)은 태양광 측에 적어도 두 개의 전압, 전류 센서가 필요하고 또한 제어 알고리즘이 복잡함으로 인해 최대 출력점 추종제어를 하는데 실패할 위험을 갖고 있는 문제점이 있다.However, the conventional power comparison method (Perturb and Observe, P & O) requires at least two voltage and current sensors on the photovoltaic side, and due to the complexity of the control algorithm, there is a risk of failing the maximum output point following control. have.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 태양광 발전시스템을 구성하는 DC-DC 컨버터에 피오에스(Photo-voltatic Output Sensorless, 이하 POS 라 함) 엠피피티(MPPT) 제어 기술을 적용하여 듀티비 증감의 크기에 따라 최대 전력점(MPP, Maximum Power Point)에 도달하는 최적의 속도 및 안정적인 최대 전력을 출력하는 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 장치 및 제어 방법을 제공하는데 있다. The technical problem to be solved by the present invention, by applying a photo-voltatic output sensorless (POS) MPPT control technology to the DC-DC converter constituting the photovoltaic power generation system The present invention provides a POS (MPPT) control device and a control method for outputting an optimum speed and a stable maximum power reaching a maximum power point (MPP) according to the size.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 피오에스 엠피피티 제어 장치는 태양광 어레이; 상기 태양광 어레이에서 출력되는 전류를 직류 전류로 변환하는 DC-DC 컨버터; 상기 DC-DC 컨버터에서 출력되는 전류가 유입 되는 부하(load); 및 상기 부하(load)로 유입 되는 전류 및 상기 DC-DC 컨버터의 듀티비를 피드백 조정하여 상기 DC-DC 컨버터가 최대 전력을 출력하도록 제어하는 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어부를 제공한다. POS MPP control apparatus of the solar system according to the present invention for achieving the above technical problem is a solar array; A DC-DC converter converting current output from the solar array into direct current; A load into which the current output from the DC-DC converter flows; And feedback-adjusting the current flowing into the load and the duty ratio of the DC-DC converter to control the DC-DC converter to output the maximum power. .

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 태양광 발전 시스템의 피오 에스 엠피피티 제어 방법은 (a) 부하(load)로 유입되는 현재 전류(NC)와 이전 전류(OC)를 검출 및 저장하는 단계; (b) PWM 신호 발생기에서 현재 사용 중인 듀티비(ND)와 이전에 사용된 듀티비(OD)를 검출하여 저장하는 단계; (c) 상기 현재 듀티비(ND)와 상기 이전 듀티비(OD)의 크기를 비교하는 단계; (d) 상기 (c)단계의 비교 결과, 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD) 보다 크다고 판단한 경우 상기 현재 전류(NC)와 상기 이전 전류(OC)를 비교하는 단계; (e) 상기 (c)단계의 비교 결과 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD)보다 크지 않다고 판단한 경우 상기 현재 전류(NC)와 상기 이전 전류(OC)를 비교하는 단계; (f) 상기 (c)단계 및 상기 (d)단계를 비교 판단한 결과, 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD) 보다 크고(ND>OD), 상기 현재 전류(NC)가 상기 이전 전류(OC) 보다 큰(NC>OC) 경우 또는 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD) 보다 작고(ND<OD), 상기 현재 전류(NC)가 상기 이전 전류(OC)보다 작은(NC<OC) 경우 상기 현재 듀티비(ND)에 듀티비 변화율(△D)을 가산(ND+△D) 하는 단계; (g) 상기 (c)단계 및 상기 (e)단계의 비교 판단한 결과, 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD) 보다 크고(ND>OD), 상기 현재 전류(NC)가 상기 이전 전류(OC) 보다 작은(NC<OC) 경우 또는 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD) 보다 작고(ND<OD), 상기 현재 전류(NC)가 상기 이전 전류(OC) 보다 큰(NC>OC) 경우 상기 현재 듀티비(ND)에 듀티비 변화율(△D)을 감산(ND-△D) 하는 단계; (h) 상기 (f)단계 및 상기 (g)단계의 결과에 응답하여 새로운 듀티비를 생성하는 단계; (i) 상기 (h)단계의 새로운 듀티비에 응답하여 PWM 신호를 발생 시키는 단계; 및 (j) 상기 PWM 신호를 DC-DC 컨버터에 출력하여 상기 DC-DC 컨버터를 제어하는 단계를 제공한다.According to an aspect of the present invention, a method for controlling POS MPP of a solar power generation system includes: (a) detecting and storing a current current NC and a previous current OC flowing into a load; (b) detecting and storing a duty ratio ND currently used in the PWM signal generator and a duty ratio OD previously used; (c) comparing the magnitudes of the current duty ratio ND and the previous duty ratio OD; (d) comparing the current current NC and the previous current OC when the comparison result of step (c) determines that the current duty ratio ND is greater than the previous duty ratio OD; (e) comparing the current current NC and the previous current OC when the comparison result of step (c) determines that the current duty ratio ND is not greater than the previous duty ratio OD; (f) As a result of comparing and comparing the steps (c) and (d), the current duty ratio ND is greater than the previous duty ratio OD (ND> OD), and the current current NC is Greater than previous current OC (NC> OC) or the current duty ratio ND is less than the previous duty ratio OD (ND <OD), and the current current NC is equal to the previous current OC Adding (ND + ΔD) a duty ratio change rate (ΔD) to the current duty ratio (ND) when smaller (NC <OC); (g) As a result of comparing and comparing the steps (c) and (e), the current duty ratio ND is greater than the previous duty ratio OD (ND> OD), and the current current NC is Less than previous current OC (NC <OC) or the current duty ratio ND is less than the previous duty ratio OD (ND <OD), and the current current NC is the previous current OC Subtracting the duty ratio change rate ΔD from the current duty ratio ND if greater than (NC> OC) (ND−ΔD); (h) generating a new duty ratio in response to the results of steps (f) and (g); (i) generating a PWM signal in response to the new duty ratio of step (h); And (j) controlling the DC-DC converter by outputting the PWM signal to a DC-DC converter.

본 발명은 DC-DC 컨버터의 출력 전류 즉 부하로 유입되는 전류 성분 하나 만을 피드백 함으로써, 듀티비 증감의 크기에 따라 최대 전력점(MPP, Maximum Power Point)에 도달하는 최적의 속도 및 안정적인 최대 전력을 제공하는 장점이 있다. The present invention feeds back only the output current of the DC-DC converter, i.e., the current component flowing into the load, thereby providing the optimum speed and stable maximum power reaching the maximum power point (MPP) according to the duty ratio increase and decrease. There is an advantage to providing.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 기술이 적용되는 계통 연계형 태양광 발전시스템의 일반적인 구성을 도시한 것이다.1 illustrates a general configuration of a grid-connected photovoltaic power generation system to which the POS MPMP control technology of the present invention is applied.

도 1을 참조하면, 계통 연계형 태양광 발전시스템(100)은 태양광 어레이(Photo Voltaic array, PV array, 110), DC-DC 컨버터(120), DC-AC 컨버터(130) 및 전력망(Power Grid, 140)을 구비한다.Referring to FIG. 1, the grid-connected photovoltaic power generation system 100 includes a photovoltaic array (PV array) 110, a DC-DC converter 120, a DC-AC converter 130, and a power grid. Grid 140 is provided.

상기 태양광 어레이(110)는 태양광을 이용하여 직류 전력을 생성하는 통상의 태양 전지이다.The photovoltaic array 110 is a conventional solar cell that generates direct current power using sunlight.

상기 DC-DC 컨버터(120)는 태양광 어레이(110)에서 출력되는 일정하지 않은 태양광 전력을 항상 최대가 나오도록 조절하는 부분으로, 상기 DC-DC 컨버터(120) 부분에 대하여 본 발명의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 기술이 적용 되었다. The DC-DC converter 120 is a part for adjusting the non-constant solar power output from the solar array 110 to always be maximum, and the PIO of the present invention with respect to the DC-DC converter 120 part. POS (MPOS) control technology was applied.

DC-AC 컨버터(130)는 전력망(140)과 연결하기 위해 직류 전류(DC)를 교류 전 류(AC)로 변환 한다.The DC-AC converter 130 converts a direct current (DC) into an alternating current (AC) in order to connect with the power grid 140.

도 2는 계통 연계형 태양광 발전 시스템의 DC-DC 컨버터에 적용되는 본 발명의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 장치를 구성하는 회로를 도시한 것이다.2 shows a circuit constituting a POS (MPPT) control device of the present invention applied to a DC-DC converter of a grid-tied photovoltaic power generation system.

도 2를 참조하면, 본 발명의 피오에스(POS, Photo-voltatic Output Sensorless) 엠피피티(MPPT, Maximum Power Point Tracking) 제어 장치(200)는 태양광 어레이(110), DC-DC 컨버터(120), 부하(125), 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어부(210)로 구성 되어 있다.Referring to FIG. 2, the Photo-voltatic Output Sensorless (POS) Maximum Power Point Tracking (MPPT) control apparatus 200 of the present invention includes a solar array 110 and a DC-DC converter 120. And a load 125 and a POS MPMP controller 210.

상기 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어부(210)는 부하(load)로 유입되는 현재 전류(NC)와 이전 전류(OC)를 검출 및 저장 한 후 전류비교부(240)로 피드백 시키는 전류 피드백부(220), 상기 DC-DC 컨버터(120)의 현재 듀티비(ND)와 이전 듀티비(OD)를 검출하고, 상호 비교하는 듀티비 검출 및 비교부(230), 상기 현재 듀티비(ND) 및 상기 이전 듀비티(OD)의 비교 결과 값에 따라 상기 현재 전류(NC)와 상기 이전 전류(OC)를 비교하는 전류 비교부(240), 상기 현재 전류(NC)와 상기 이전 전류(OC)의 비교 결과 값에 따라 듀티비를 가산 하거나 감산하는 듀티비 계산부(250) 및 상기 듀티비 계산부에서 계산된 듀티비에 응답하여 제어신호의 펄스 폭을 변조 시킨 PWM 신호를 상기 DC-DC 컨버터(120)로 출력시키는 PWM 신호 발생기(260)를 구비 한다.The POS MPMP controller 210 detects and stores a current current NC and a previous current OC flowing into a load, and then feeds back the current comparator 240. A duty ratio detection and comparison unit 230 for detecting and comparing a current duty ratio ND and a previous duty ratio OD of the feedback unit 220, the DC-DC converter 120, and the current duty ratio ( ND) and a current comparator 240 for comparing the current current NC and the previous current OC according to a comparison result value of the previous duty OD, the current current NC, and the previous current ( The DC-type PWM signal modulating the pulse width of the control signal in response to the duty ratio calculator 250 that adds or subtracts the duty ratio according to the comparison result of OC) and the duty ratio calculated by the duty ratio calculator. A PWM signal generator 260 for outputting to the DC converter 120 is provided.

상기 전류 피드백부(220)는 변류기(221), 아날로그 디지털 변환기(223), 현재 및 이전 전류 검출부(225)를 포함한다. 상기 변류기(221)는 태양광 어레이(110)의 출력 전류를 직류(DC-DC) 변환시켜 부하(125)로 유입시켜 주는 DC-DC 컨버 터(120)의 출력전류를 검출한다. 상기 아날로그 디지털 변환기(223)는 상기 변류기(125)에서 아날로그 신호로 출력되는 부하 전류를 디지털 신호로 변환시켜 준다. 상기 현재 및 이전 전류 검출부(225)는 상기 아날로그 디지털 변환기(223)에서 출력되는 전류값에서 부하(125)로 유입되는 현재의 전류(New Input Current, 이하 NC) 및 이전의 전류(Old Input Current, 이하 OC)를 각각 검출하고 저장한다.The current feedback unit 220 includes a current transformer 221, an analog to digital converter 223, and current and previous current detectors 225. The current transformer 221 detects the output current of the DC-DC converter 120 which converts the output current of the solar array 110 into a direct current (DC-DC) and flows it into the load 125. The analog-to-digital converter 223 converts the load current output from the current transformer 125 as an analog signal into a digital signal. The current and previous current detection unit 225 may be a current input to the load 125 from a current value output from the analog-digital converter 223 (New Input Current, hereinafter referred to as NC) and a previous current (Old Input Current, OC) is then detected and stored, respectively.

상기 듀티비 검출 및 비교부(230)는 현재 듀티비(New Duty ratio, 이하 ND) 검출부(231), 이전 듀티비(Old Duty ratio, 이하 OD) 검출부(233), 현재 듀티비(ND) 및 이전 듀비티(OD) 비교기(235)를 포함한다. 상기 현재 듀티비(ND) 검출부(231)는 듀티비 가산기(251) 및 듀티비 감산기(253)의 출력신호를 입력받아 현재 듀티비(ND)를 검출하고 기억하는 기능을 한다. 상기 이전 듀티비(OD) 검출부(233)는 PWM 신호 발생기(260)의 출력신호를 입력받아 이전의 듀티비(OD)를 검출하고 기억하는 기능을 한다. 상기 현재 듀티비(ND) 및 이전 듀비티(OD) 비교기(235)는 현재 듀티비(ND) 검출부(231)와 이전 듀티비(OD) 검출부(233)의 출력신호를 각각 입력받아 상호 비교하는 기능을 한다. The duty ratio detection and comparison unit 230 includes a current duty ratio (ND) detector 231, an old duty ratio (OD) detector 233, a current duty ratio (ND), and the like. The previous duty (OD) comparator 235 is included. The current duty ratio ND detector 231 receives the output signals of the duty ratio adder 251 and the duty ratio subtractor 253 to detect and store the current duty ratio ND. The previous duty ratio detector 233 receives the output signal of the PWM signal generator 260 and detects and stores the previous duty ratio OD. The current duty ratio (ND) and the previous duty (OD) comparator 235 receive the output signals of the current duty ratio (ND) detector 231 and the previous duty ratio (OD) detector 233, respectively, and compare them with each other. Function

상기 전류 비교부(240)는 제1 현재 전류(New Current, 이하 NC) 및 이전 전류(Old Current, 이하 OC) 비교기(241), 제2 현재 전류(NC) 및 이전 전류(OC) 비교기(243)를 구비 한다. 상기 제1 현재 전류(NC) 및 이전 전류(OC) 비교기(241)와 상기 제2 현재 전류(NC) 및 이전 전류(OC) 비교기(243)는 현재 듀티비(ND) 및 이전 듀비티(OD) 비교기(235)의 비교 결과 값과 현재 및 이전 전류 검출부(225)에서 출력되는 현재 전류(NC) 및 이전 전류(OC)를 각각 입력받아 현재 듀티비(ND)가 이전 듀티비(OD)보다 큰 상태(ND>OD) 또는 작은 상태(ND<OD)에서 각각 현재 전류(NC)와 이전 전류(OC)를 상호 비교하여 그 결과에 대응하는 출력값을 듀티비 가산기(251)와 듀티비 감산기(253)에 각각 출력해 주는 역할을 한다.(도2 및 도3 참조)The current comparator 240 includes a first current current (NC) and an old current (OC) comparator 241, a second current current (NC) and a previous current (OC) comparator 243. ). The first current current NC and the previous current OC comparator 241 and the second current current NC and the previous current OC comparator 243 have a current duty ratio ND and a previous duty OD. ) The current duty ratio ND is compared to the previous duty ratio OD by receiving the comparison result of the comparator 235 and the current current NC and the previous current OC output from the current and previous current detectors 225, respectively. In the large state (ND> OD) or the small state (ND <OD), the current current NC and the previous current OC are compared with each other, and an output value corresponding to the result is the duty ratio adder 251 and the duty ratio subtractor ( 253), respectively, as shown in FIGS. 2 and 3.

상기 듀티비 계산부(250)는 듀티비 가산기(251) 및 듀티비 감산기(253)를 구비 한다. 상기 듀티비 가산기(251)는 상기 제 1 현재 전류 및 이전 전류 비교기(241) 및 제 2 현재 전류 및 이전 전류 비교기(243)에서 각각 소정의 출력신호가 입력되면 현재의 듀티비(ND)에 듀티비 변화량(△D)을 가산하여 새로운 듀티비를 산출해 낸다. 상기 듀티비 감산기(253)는 상기 제 1 현재 전류 및 이전 전류 비교기(241) 및 제 2 현재 전류 및 이전 전류 비교기(243)에서 각각 소정의 출력신호가 입력되면 현재의 듀티비(ND)에 듀티비 변화량(△D)을 감산하여 새로운 듀티비를 산출해 낸다. (도2 및 도3 참조)The duty ratio calculator 250 includes a duty ratio adder 251 and a duty ratio subtractor 253. The duty ratio adder 251 outputs a duty to a current duty ratio ND when a predetermined output signal is input from the first current and previous current comparator 241 and the second current and previous current comparator 243, respectively. A new duty ratio is calculated by adding the ratio change amount D. The duty ratio subtractor 253 outputs a duty to a current duty ratio ND when a predetermined output signal is input from the first current and previous current comparator 241 and the second current and previous current comparator 243, respectively. The new duty ratio is calculated by subtracting the ratio change ΔD. (See Figures 2 and 3)

상기 PWM 신호 발생기(260)는 상기 듀티비 가산기(251) 및 듀티비 감산기(253)에서 출력되는 새로운 듀티비에 응답하여 증감된 현재의 듀티비(ND)가 현재 듀티비 검출부(231)를 통해 입력되면 그 듀티비에 응답하여 제어신호의 펄스 폭을 변조(PWM, Pulse Width Modulation) 시킨 PWM 신호를 이전 듀티비 검출부(233)와 DC-DC 컨버터(120)로 출력 한다.The PWM signal generator 260 is configured to increase or decrease the current duty ratio ND in response to the new duty ratio output from the duty ratio adder 251 and the duty ratio subtractor 253 through the current duty ratio detector 231. When input, the PWM signal modulating the pulse width of the control signal (PWM) is output to the previous duty ratio detector 233 and the DC-DC converter 120 in response to the duty ratio.

상기와 같이 부하(125)로 유입되는 전류의 피드백으로 태양광 어레이(110)에서 나오는 출력 전압을 증감하게 되는데, 이때 상기 DC-DC 컨버터(120)의 제어신호로 입력되는 듀티비의 증감으로 DC-DC 컨버터(120)의 입력단 전압이 증감됨을 알 수 있다.As described above, the output voltage from the photovoltaic array 110 is increased or decreased by feedback of the current flowing into the load 125. In this case, DC is increased or decreased by the duty ratio inputted as a control signal of the DC-DC converter 120. It can be seen that the input terminal voltage of the DC converter 120 is increased or decreased.

즉, 상기 PWM 신호 발생기(260)에서 출력되는 PWM 신호의 온 타임(On time)이 많으면 DC-DC 컨버터(120)의 입력단의 전압은 감소하고, 유입 되는 전류는 증가 한다. 반면,상기 PWM 신호 발생기(260)에서 출력되는 PWM 신호의 온 타임(On time)이 적으면 DC-DC 컨버터(120)의 입력단의 전압은 증가 하고, 유입 되는 전류는 감소 한다. 따라서 PWM 신호 발생기(260)의 제어를 받는 DC-DC 컨버터(120)를 통해 출력되는 태양광 어레이(110)의 출력전압을 항상 최적의 상태로 하여 부하(125)에 공급시켜 줄 수 있다.That is, when the on time of the PWM signal output from the PWM signal generator 260 is large, the voltage at the input terminal of the DC-DC converter 120 decreases and the current flowing therein increases. On the other hand, when the On time of the PWM signal output from the PWM signal generator 260 is short, the voltage at the input terminal of the DC-DC converter 120 increases and the current flowing therein decreases. Therefore, the output voltage of the photovoltaic array 110 output through the DC-DC converter 120 controlled by the PWM signal generator 260 may be always supplied to the load 125 in an optimal state.

이를 정리하면, 태양광 어레이에서 출력되는 전력은 일정하므로, 듀티비가 증가하면(스위칭을 많이 하면) 전압은 감소하고, 전류는 증가한다. 반면, 듀티비가 감소하면(스위칭을 적게 하면) 전압은 증가 하고, 전류는 감소한다. In summary, since the power output from the photovoltaic array is constant, as the duty ratio increases (high switching), the voltage decreases and the current increases. On the other hand, as the duty ratio decreases (less switching), the voltage increases and the current decreases.

본 발명의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 기술은 부하(load)에 관계없이 전력변환장치의 입력으로 유입되는 전력이 최대가 되면 출력되는 전력 역시 최대가 되는 기본적인 물리적 원리가 성립되는 모든 시스템에 적용가능하다. 즉 부하로 유입되는 전력이 전력공급에 비례하여 증가한다면 부하전력(P)은 전압(V)과 전류(I)의 곱과 같으므로 부하에 유입되는 전류(I)도 증가하여 부하전력(P)의 성분과 전류(I)의 성분을 동일시 할 수 있다. 따라서 태양광 어레이의 출력이 최대가 될 때 부하전류(I)도 최대가 된다.According to the present invention, the POS MPMP control technology of the present invention provides a basic physical principle that the output power is also maximized when the power flowing into the input of the power converter becomes the maximum regardless of the load. Applicable to the system. That is, if the power flowing into the load increases in proportion to the power supply, the load power (P) is equal to the product of the voltage (V) and the current (I), so the current (I) flowing into the load also increases, thereby increasing the load power (P). The component of and the component of the current (I) can be identified. Therefore, when the output of the solar array is the maximum, the load current (I) also becomes the maximum.

도 3은 계통 연계형 태양광 발전 시스템의 DC-DC 컨버터에 적용되는 본 발명의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 방법을 순서도로 나타낸 것이다.3 is a flowchart illustrating a method for controlling a POS MPMP of the present invention applied to a DC-DC converter of a grid-connected photovoltaic power generation system.

이하 도2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제 어 방법을 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 2 and 3, a method of controlling a POS (MPPT) of the present invention will be described.

첫 번째 단계로, 변류기(221)에 연결된 현재 및 이전 전류 검출부(225)는 부하(125)로 유입되는 전류를 검출하고, 저장하는 단계(S10)를 갖는다.In a first step, the current and previous current detector 225 connected to the current transformer 221 has a step (S10) of detecting and storing the current flowing into the load 125.

현재 듀티비 검출부(231) 및 이전 듀티비 검출부(233)는 각각 PWM 신호 발생기(260)에서 현재 사용 중인 듀티비(ND) 및 이전에 사용된 듀티비(OD)를 검출하여 저장하는 단계(S20)를 갖는다.The current duty ratio detector 231 and the previous duty ratio detector 233 respectively detect and store the duty ratio ND currently used and the duty ratio OD previously used in the PWM signal generator 260 (S20). Has

상기 현재의 듀티비(ND)와 상기 이전의 듀티비(OD)의 크기를 비교하는 단계(S31)를 갖는다. Comparing the magnitude of the current duty ratio (ND) with the previous duty ratio (OD) (S31).

상기 S31 단계의 수행 결과 현재의 듀티비(ND)가 이전의 듀티비(OD)보다 크다고 판단한 경우, 현재 전류(NC)와 이전 전류(OC)의 크기를 비교하는 단계(S33)를 갖는다. When it is determined that the current duty ratio ND is greater than the previous duty ratio OD as a result of performing the step S31, the step S33 is compared with the magnitude of the current current NC and the previous current OC.

상기 S31 단계의 수행 결과 현재 듀티비(ND)가 이전 듀티비(OD)보다 크지 않다고 판단한 경우, 현재 전류(NC)와 이전 전류(OC)의 크기를 비교하는 단계(S35)를 갖는다. When it is determined that the current duty ratio ND is not greater than the previous duty ratio OD as a result of performing step S31, the method compares the magnitude of the current current NC and the previous current OC (S35).

상기 S31와 상기 S33 단계에서 비교 판단한 결과, 현재 듀티비(ND)가 이전 듀티비(OD) 보다 크고(ND>OD) 현재 전류(NC)가 이전 전류(OC)보다 큰(NC>OC) 경우 또는 현재 듀티비(ND)가 이전 듀티비(OD) 보다 작고(ND<OD), 현재 전류가 이전 전류보다도 작은(NC<OC) 경우 현재 듀티비(ND)에 듀티비 변화율(△D)을 가산(ND+△D) 하는 단계(S41) 및 상기 S41 단계의 결과를 토대로 새로운 듀티비를 생성하는 단계(S50)를 갖는다.As a result of the comparison between the steps S31 and S33, the current duty ratio ND is greater than the previous duty ratio OD (ND> OD) and the current current NC is greater than the previous current OC (NC> OC). Alternatively, if the current duty ratio ND is smaller than the previous duty ratio OD (ND <OD) and the current current is smaller than the previous current (NC <OC), the duty ratio change rate ΔD is applied to the current duty ratio ND. A step S41 of adding (ND + ΔD) and generating a new duty ratio based on the result of the step S41 are included.

상기 S31와 상기 S33 단계에서 비교 판단한 결과, 현재 듀티비(ND)가 이전 이전 듀티비(OD) 보다 크고(ND>OD), 현재 전류(NC)가 이전 전류(OC) 보다 작은(NC<OC) 겨우 또는 현재 듀티비(ND)가 이전 듀티비(OD) 보다 작고(ND<OD), 현재 전류(NC)가 이전 전류(OC) 보다 큰(NC>OC) 경우 현재 듀티비(ND)에 듀티비 변화율(△D)을 감산(ND-△D) 하는 단계(S43) 및 상기 S43 단계의 결과를 새로운 듀티비를 생성하는 단계(S50)를 갖는다.As a result of comparing and determining in steps S31 and S33, the current duty ratio ND is greater than the previous previous duty ratio OD (ND> OD), and the current current NC is smaller than the previous current OC (NC <OC). ) Or if the current duty ratio (ND) is less than the previous duty ratio (OD) (ND <OD) and the current current (NC) is greater than the previous current (OC) (NC> OC) A step S43 of subtracting the duty ratio change ratio DELTA D is performed (S43) and a step S50 of generating a new duty ratio based on the result of the step S43.

PWM 신호 발생기(260)에 의해 상기 새로운 듀티비에 부응하는 PWM 신호를 발생 시키는 단계(S60) 및 상기 PWM 신호에 의해 DC-DC 컨버터(120)를 제어하는 단계(S70)를 갖는다.Generating a PWM signal corresponding to the new duty ratio by the PWM signal generator 260 (S60) and controlling the DC-DC converter 120 by the PWM signal (S70).

상기 S70 단계 이후 목표로 하는 엠피피티(MPPT) 제어가 수행될 때까지 상기 S10 단계 내지 상기 S70의 단계를 반복하는 작업을 수행하지만, 목표로 하는 엠피피티(MPPT) 제어가 수행되면 프로그램을 종료 한다.After the step S70, the operation of repeating steps S10 to S70 is performed until the target MPPT control is performed, but the program ends when the target MPPT control is performed. .

도 4는 본 발명의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 장치 및 방법에 의해 구현되는 전력-전압 특성곡선을 나타낸 것이다.4 illustrates a power-voltage characteristic curve implemented by the POS and MPPT control apparatus and method of the present invention.

아래의 [표1]은 전력-전압 특성곡선에서 각 트랙(Track)에 따른 듀티비(D), 부하전류(I) 및 듀티비 변화율(△D)을 나타낸 것이다.Table 1 below shows the duty ratio (D), the load current (I) and the duty ratio change ratio (ΔD) according to each track in the power-voltage characteristic curve.

[표1]Table 1

트랙(Track)Track 듀티비(D)Duty ratio (D) 부하전류(I)Load current (I) 듀티비 변화율(△D)Duty ratio change rate (△ D) 1 (V0 → V1)1 (V 0 → V 1 ) (-)(-) (+)(+) (-)(-) 2 (V1 → V2)2 (V 1 → V 2 ) (-)(-) (-)(-) (+)(+) 3 (V2 → V3)3 (V 2 → V 3 ) (+)(+) (+)(+) (+)(+) 4 (V3 → V1)4 (V 3 → V 1 ) (+)(+) (-)(-) (-)(-)

도 4 및 [표1]을 참조하면, 트랙1 에서 만약 듀티비(D)가 감소(-)하면 부하전류(I)는 증가(+) 하고 듀티 증감률(△D)의 부호는 음(-)이 되는데, 이는 트랙2 에서의 듀티비(D)가 감소(-) 하는 것을 의미한다. Referring to FIG. 4 and Table 1, if the duty ratio D decreases (-) in the track 1, the load current I increases (+) and the sign of the duty increase / decrease rate (ΔD) is negative (−). This means that the duty ratio D in track 2 decreases (-).

트랙2 에서 듀티비(D)가 감소(-)하면 부하전류(I)가 감소(-)하게 되고, 듀티 변화율(△D)은 양(+)이 된다. 그러면, 트랙 3의 듀티비(D)는 증가(+) 하게 되고 트랙 3에서 듀티비(D)가 증가하면 부하전류(I)도 증가(+)하며 듀티 변화율(△D)은 양(+)이 된다. 결국, 트랙 4의 듀티비(D)는 증가(+) 하게 된다.When the duty ratio D decreases (-) in the track 2, the load current I decreases (-), and the duty change rate DELTA D becomes positive. Then, the duty ratio (D) of track 3 increases (+), and if the duty ratio (D) increases in track 3, the load current (I) also increases (+) and the duty change rate (ΔD) is positive (+). Becomes As a result, the duty ratio D of the track 4 increases (+).

상기 트랙 1 내지 트랙 4의 과정을 반복하게 되면, 결국 항상 최대 전력점(MPP, Maximum Power Point) 위에서 동작 하게 된다. When the process of tracks 1 to 4 is repeated, it always operates above the maximum power point (MPP).

듀티비(D)는 PWM 신호 발생기에 의해 조정되는데, 상기 PWM 신호 발생기에서 듀티비 변화율(△D)을 알고 있다면, 전압(V) 성분의 증감을 따로 피드백 할 필요가 없게 되며, 결국 부하전류(I) 하나 만을 피드백 받음으로써 태양광 어레이(110)의 출력(Power)을 최대로 제어할 수 있는 것이다.The duty ratio (D) is adjusted by the PWM signal generator. If the duty ratio change rate (ΔD) is known in the PWM signal generator, there is no need to feedback the increase or decrease of the voltage (V) component separately, and thus the load current ( I) By receiving only one feedback, the output power of the solar array 110 can be controlled to the maximum.

도 5a는 본 발명의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어가 적용될 경우 시간에 따른 듀티비, 전류 및 전압의 파형을 도시한 것이고, 도 5b는 종래의 전력비교법(P&O) 엠피피티(MPPT) 제어 기술이 적용될 경우 시간에 따른 듀티비, 전류 및 전압의 파형을 도시한 것이다.Figure 5a shows the waveform of duty ratio, current and voltage over time when the POS (MPPT) control of the present invention is applied, Figure 5b is a conventional power comparison method (P & O) MPPT (MPPT) Shows the waveform of duty ratio, current and voltage over time when the control technique is applied.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명은 DC-DC 컨버터(120)의 출력 전류 즉 부하(125)로 유입되는 전류 성분 하나 만을 피드백 하는 것으로, DC-DC 컨버터(120)의 출력 전압은 일정한 값을 갖는다. 이로 인해 듀티비 증감의 크기에 따라 최대 전력점(MPP, Maximum Power Point)에 도달하는 최적의 속도 및 안정적인 전력 값을 갖는 것을 확인 할 수 있다. 5A and 5B, the present invention feeds back only one output component of the DC-DC converter 120, that is, a current component flowing into the load 125. The output voltage of the DC-DC converter 120 is constant. Has a value. As a result, it can be seen that the optimum speed and stable power value reaching the maximum power point (MPP) is determined according to the duty ratio increase and decrease.

반면 종래의 전력비교법(P&O) 엠피피티(MPPT) 제어 기술은 태양광 어레이의 출력 전압과 출력 전류를 모두 피드백 해야 하는데, 출력 전압은 유동적인 값을 갖는다. 이로 인해 듀티비 증감의 크기에 따라 최대 전력점(MPP, Maximum Power Point)에 도달하는 속도가 느릴 뿐 아니라 전력 또한 불안정한 값을 갖는 것을 확인 할 수 있다.On the other hand, conventional power comparison (P & O) MPPT control technology has to feed back both the output voltage and the output current of the solar array, and the output voltage has a floating value. As a result, the speed of reaching the maximum power point (MPP) is slow depending on the size of the duty ratio increase and decrease, and the power also has an unstable value.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 기술이 적용되는 계통 연계형 태양광 발전시스템의 일반적인 구성을 도시한 것이다.1 illustrates a general configuration of a grid-connected photovoltaic power generation system to which the POS MPMP control technology of the present invention is applied.

도 2는 계통 연계형 태양광 발전 시스템의 DC-DC 컨버터에 적용되는 본 발명의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 장치를 구성하는 회로를 도시한 것이다.2 shows a circuit constituting a POS (MPPT) control device of the present invention applied to a DC-DC converter of a grid-tied photovoltaic power generation system.

도 3은 계통 연계형 태양광 발전 시스템의 DC-DC 컨버터에 적용되는 본 발명의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 방법을 순서도로 나타낸 것이다.3 is a flowchart illustrating a method for controlling a POS MPMP of the present invention applied to a DC-DC converter of a grid-connected photovoltaic power generation system.

도 4는 본 발명의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 장치 및 방법에 의해 구현되는 전력-전압 특성곡선을 나타낸 것이다.4 illustrates a power-voltage characteristic curve implemented by the POS and MPPT control apparatus and method of the present invention.

도 5a는 본 발명의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어가 적용될 경우 시간에 따른 듀티비, 전류 및 전압의 파형을 도시한 것이다.5A illustrates waveforms of duty ratio, current, and voltage over time when the POS MPMP control of the present invention is applied.

도 5b는 종래의 전력비교법(P&O) 엠피피티(MPPT) 제어 기술이 적용될 경우 시간에 따른 듀티비, 전류 및 전압의 파형을 도시한 것이다.Figure 5b shows the waveform of duty ratio, current and voltage over time when the conventional power comparison method (P & O) MPPT control technique is applied.

Claims (7)

태양광 발전 시스템에 적용되는 엠피피티(MPPT) 제어 장치에 있어서, In the MPPT control device applied to a solar power system, 태양광 어레이; Solar arrays; 상기 태양광 어레이에서 출력되는 전류를 직류 전류로 변환하는 DC-DC 컨버터;A DC-DC converter converting current output from the solar array into direct current; 상기 DC-DC 컨버터에서 출력되는 전류가 유입 되는 부하(load); 및  A load into which the current output from the DC-DC converter flows; And 상기 부하(load)로 유입 되는 전류 및 상기 DC-DC 컨버터의 듀티비를 피드백 조정하여 상기 DC-DC 컨버터가 최대 전력을 출력하도록 제어하는 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어부를 포함 하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 장치.And a feedback control (POS) MPPT controller for controlling the DC-DC converter to output the maximum power by feedback-adjusting the current flowing into the load and the duty ratio of the DC-DC converter. A POS system MPPT control device of a photovoltaic system. 제 1항에 있어서, 상기 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어부는The method of claim 1, wherein the POS (MPPT) control unit 상기 부하(load)로 유입되는 현재 전류(NC)와 이전 전류(OC)를 검출 및 저장 한 후 전류비교부로 피드백 시키는 전류 피드백부; A current feedback unit which detects and stores a current current NC and a previous current OC flowing into the load and feeds it back to a current comparing unit; 상기 DC-DC 컨버터의 현재 듀티비(ND)와 이전 듀티비(OD)를 검출하고, 상호 비교하는 듀티비 검출 및 비교부;A duty ratio detection and comparison unit for detecting a current duty ratio ND and a previous duty ratio OD of the DC-DC converter and comparing them with each other; 상기 현재 듀티비(ND) 및 상기 이전 듀비티(OD)의 비교 결과 값에 따라 상기 현재 전류(NC)와 상기 이전 전류(OC)를 비교하는 전류 비교부;  A current comparing unit comparing the current current NC and the previous current OC according to a comparison result value of the current duty ratio ND and the previous duty OD; 상기 현재 전류(NC)와 상기 이전 전류(OC)의 비교 결과 값에 따라 듀티비를 가산 하거나 감산하는 듀티비 계산부; 및 A duty ratio calculator for adding or subtracting a duty ratio according to a comparison result of the current current NC and the previous current OC; And 상기 듀티비 계산부에서 계산된 듀티비에 응답하여 제어신호의 펄스 폭을 변조 시킨 PWM 신호를 상기 DC-DC 컨버터로 출력하는 PWM 신호 발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 장치.POS of the solar power generation system characterized in that it comprises a PWM signal generator for outputting the PWM signal modulated the pulse width of the control signal to the DC-DC converter in response to the duty ratio calculated by the duty ratio calculator ( POS) MPPT control device. 제 2항에 있어서, 상기 전류 피드백부는 The method of claim 2, wherein the current feedback unit 상기 부하로 유입되는 전류를 검출하는 변류기; A current transformer for detecting current flowing into the load; 상기 변류기에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기; 및An analog-digital converter for converting an analog signal output from the current transformer into a digital signal; And 상기 아날로그 디지털 변환기에서 출력되는 현재의 전류(NC) 및 이전의 전류(OC)를 각각 검출하는 현재 및 이전 전류 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 장치.The current and previous current detection unit for detecting the current (NC) and the current (OC) output from the analog-to-digital converter, respectively, characterized in that the POS (MP) MPP (MPPT) of the photovoltaic system A) control device. 제 2항에 있어서, 상기 듀티비 검출 및 비교부는 The method of claim 2, wherein the duty ratio detection and comparison unit 상기 DC-DC 컨버터의 현재 듀티비(ND)를 검출하는 현재 듀티비(ND) 검출부;A current duty ratio (ND) detector for detecting a current duty ratio (ND) of the DC-DC converter; 상기 DC-DC 컨버터의 이전 듀티비(OD)를 검출하는 이전 듀티비(OD) 검출부; 및A previous duty ratio detector (OD) for detecting a previous duty ratio (OD) of the DC-DC converter; And 상기 현재 듀티비(ND)와 상기 이전 듀티비(OD)의 크기를 비교하는 현재 듀티비(ND) 및 이전 듀비티(OD) 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 장치. POS of the photovoltaic system, characterized in that it comprises a current duty ratio (ND) and a previous duty (OD) comparator for comparing the size of the current duty ratio (ND) and the previous duty ratio (OD). ) MPPT control device. 제 2항에 있어서, 상기 전류 비교부는 The method of claim 2, wherein the current comparison unit 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD) 보다 큰 경우 현재 전류(NC)와 이전 전류(OC)를 비교하는 제1 현재 전류(NC) 및 이전 전류(OC) 비교기; 및A first current current NC and a previous current OC comparator comparing the current current NC and the previous current OC when the current duty ratio ND is greater than the previous duty ratio OD; And 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD) 보다 작은 경우 현재 전류(NC)와 이전 전류(OC)를 비교하는 제2 현재 전류(NC) 및 이전 전류(OC) 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 장치.And having a second current current NC and a previous current OC comparator comparing the current current NC and the previous current OC when the current duty ratio ND is smaller than the previous duty ratio OD. A POS system MPPT control device of a photovoltaic system. 제 2항에 있어서, 상기 듀티비 계산부는 The method of claim 2, wherein the duty ratio calculation unit 현재 듀티비(ND)가 이전 듀티비(OD) 보다 크고(ND>OD) 현재 전류(NC)가 이전 전류(OC)보다 크거나(NC>OC) 또는 현재 듀티비(ND)가 이전 듀티비(OD) 보다 작고(ND<OD) 현재 전류가 이전 전류보다 작으면(NC<OC) 현재 듀티비(ND)에 듀티비 변화율(△D)을 가산(ND+△D) 하는 듀티비 가산기; 및  The current duty ratio (ND) is greater than the previous duty ratio (OD) (ND> OD) and the current current (NC) is greater than the previous current (OC) (NC> OC) or the current duty ratio (ND) is the previous duty ratio. A duty ratio adder that adds (ND + ΔD) the duty ratio change rate ΔD to the current duty ratio ND if less than (OD) (ND <OD) and the current current is less than the previous current (NC <OC); And 현재 듀티비(ND)가 이전 이전 듀티비(OD) 보다 크고(ND>OD), 현재 전류(NC)가 이전 전류(OC) 보다 작거나(NC<OC) 또는 현재 듀티비(ND)가 이전 듀티비(OD) 보다 작고(ND<OD), 현재 전류(NC)가 이전 전류(OC) 보다 크면(NC>OC) 현재 듀티비(ND)에 듀티비 변화율(△D)을 감산(ND-△D)하는 듀티비 감산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 장치. The current duty ratio (ND) is greater than the previous duty ratio (OD) (ND> OD), the current current (NC) is less than the previous current (OC) (NC <OC), or the current duty ratio (ND) is transferred If the duty ratio (OD) is less than (ND <OD) and the current current (NC) is greater than the previous current (OC) (NC> OC), the duty ratio change ratio (ΔD) is subtracted from the current duty ratio (ND) (ND- (POS) MPPT control device of a photovoltaic system, characterized by comprising a duty ratio subtractor (DELTA) D. 태양광 발전 시스템에 적용되는 엠피피티(MPPT)를 제어하는 방법에 있어서,In the method for controlling MPPT applied to the solar power system, (a) 부하(load)로 유입되는 현재 전류(NC)와 이전 전류(OC)를 검출 및 저장하는 단계;(a) detecting and storing a current current NC and a previous current OC flowing into the load; (b) PWM 신호 발생기에서 현재 사용 중인 듀티비(ND)와 이전에 사용된 듀티비(OD)를 검출하여 저장하는 단계;(b) detecting and storing a duty ratio ND currently used in the PWM signal generator and a duty ratio OD previously used; (c) 상기 현재 듀티비(ND)와 상기 이전 듀티비(OD)의 크기를 비교하는 단계;(c) comparing the magnitudes of the current duty ratio ND and the previous duty ratio OD; (d) 상기 (c)단계의 비교 결과, 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD) 보다 크다고 판단한 경우 상기 현재 전류(NC)와 상기 이전 전류(OC)를 비교하는 단계;(d) comparing the current current NC and the previous current OC when the comparison result of step (c) determines that the current duty ratio ND is greater than the previous duty ratio OD; (e) 상기 (c)단계의 비교 결과 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD)보다 크지 않다고 판단한 경우 상기 현재 전류(NC)와 상기 이전 전류(OC)를 비교하는 단계;(e) comparing the current current NC and the previous current OC when the comparison result of step (c) determines that the current duty ratio ND is not greater than the previous duty ratio OD; (f) 상기 (c)단계 및 상기 (d)단계의 비교 판단 결과, 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD) 보다 크고(ND>OD), 상기 현재 전류(NC)가 상기 이전 전류(OC) 보다 큰(NC>OC) 경우 또는 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD) 보다 작고(ND<OD), 상기 현재 전류(NC)가 상기 이전 전류(OC)보다 작은(NC<OC) 경우 상기 현재 듀티비(ND)에 듀티비 변화율(△D)을 가산(ND+△D) 하는 단계;(f) As a result of the comparison judgment of steps (c) and (d), the current duty ratio ND is greater than the previous duty ratio OD (ND> OD), and the current current NC is Greater than previous current OC (NC> OC) or the current duty ratio ND is less than the previous duty ratio OD (ND <OD), and the current current NC is equal to the previous current OC Adding (ND + ΔD) a duty ratio change rate (ΔD) to the current duty ratio (ND) when smaller (NC <OC); (g) 상기 (c)단계 및 상기 (e)단계의 비교 판단 결과, 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD) 보다 크고(ND>OD), 상기 현재 전류(NC)가 상기 이 전 전류(OC) 보다 작은(NC<OC) 경우 또는 상기 현재 듀티비(ND)가 상기 이전 듀티비(OD) 보다 작고(ND<OD), 상기 현재 전류(NC)가 상기 이전 전류(OC) 보다 큰(NC>OC) 경우 상기 현재 듀티비(ND)에 듀티비 변화율(△D)을 감산(ND-△D) 하는 단계;  (g) As a result of the comparison determination of the steps (c) and (e), the current duty ratio ND is greater than the previous duty ratio OD (ND> OD), and the current current NC is Less than previous current OC (NC <OC) or the current duty ratio ND is less than the previous duty ratio OD (ND <OD) and the current current NC is the previous current OC Subtracting the duty ratio change rate ΔD from the current duty ratio ND if greater than (NC> OC); (h) 상기 (f)단계 및 상기 (g)단계의 결과에 응답하여 새로운 듀티비를 생성하는 단계;(h) generating a new duty ratio in response to the results of steps (f) and (g); (i) 상기 (h)단계의 새로운 듀티비에 응답하여 PWM 신호를 발생 시키는 단계; 및(i) generating a PWM signal in response to the new duty ratio of step (h); And (j) 상기 PWM 신호를 DC-DC 컨버터에 출력하여 상기 DC-DC 컨버터를 제어하는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 피오에스(POS) 엠피피티(MPPT) 제어 방법.(j) controlling the DC-DC converter by outputting the PWM signal to a DC-DC converter.
KR1020090051423A 2009-06-10 2009-06-10 Apparatus and method for controlling pos mppt in solar power generation system KR20100132696A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090051423A KR20100132696A (en) 2009-06-10 2009-06-10 Apparatus and method for controlling pos mppt in solar power generation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090051423A KR20100132696A (en) 2009-06-10 2009-06-10 Apparatus and method for controlling pos mppt in solar power generation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100132696A true KR20100132696A (en) 2010-12-20

Family

ID=43508259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090051423A KR20100132696A (en) 2009-06-10 2009-06-10 Apparatus and method for controlling pos mppt in solar power generation system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100132696A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101370856B1 (en) * 2012-11-06 2014-03-07 공주대학교 산학협력단 Photovoltaic maximum power point tracking method to prevent overload by environmental and system thereof
KR101382800B1 (en) * 2012-05-15 2014-04-10 엘지이노텍 주식회사 Photovoltaic power generation system and control method thereof
CN110389616A (en) * 2019-07-22 2019-10-29 重庆理工大学 Solar panel array maximum power collecting circuit, searching method and electronic equipment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101382800B1 (en) * 2012-05-15 2014-04-10 엘지이노텍 주식회사 Photovoltaic power generation system and control method thereof
KR101370856B1 (en) * 2012-11-06 2014-03-07 공주대학교 산학협력단 Photovoltaic maximum power point tracking method to prevent overload by environmental and system thereof
CN110389616A (en) * 2019-07-22 2019-10-29 重庆理工大学 Solar panel array maximum power collecting circuit, searching method and electronic equipment
CN110389616B (en) * 2019-07-22 2024-03-19 重庆理工大学 Solar cell panel array maximum power collection circuit, searching method and electronic equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100809443B1 (en) An controlling apparatus of a power converter of single-phase current for photovoltaic generation system
KR100757320B1 (en) The control apparatus and method of senseless mppt control for photovoltaic power generation system
JP5459634B2 (en) Maximum power point tracking method and apparatus in power conversion based on double feedback loop and power ripple
JP5503745B2 (en) Photovoltaic power generation system, control device used in solar power generation system, control method and program thereof
US8811047B2 (en) Solar power conditioning unit
EP2469680B1 (en) Power conversion system and method
US9048692B2 (en) Controlled converter architecture with prioritized electricity supply
US8842456B2 (en) Analog controller for inverter
JP2004280220A (en) Solar power generation system and maximum power point follow-up control method
US10193347B2 (en) Method and apparatus for improved burst mode during power conversion
KR20230085195A (en) Method and apparatus for controlling bus bar voltage of photovoltaic system
KR101403556B1 (en) Mppt control method for grid-connected pv inverter
KR101256433B1 (en) Photovoltaic system of maximum power point tracking mode using pv current
KR100809451B1 (en) An controlling apparatus of a power converter of three-phases current for photovoltaic generation system
KR20100132696A (en) Apparatus and method for controlling pos mppt in solar power generation system
TWI487264B (en) System for providing an alternating current, apparatus and method therewith
KR102051208B1 (en) Solar generating system of maximum powr tracking control
KR101484064B1 (en) Power management device for new Renewable Energy
Garg et al. Performance analysis of grid integrated PV system using SRF and IRPT control
KR101351067B1 (en) A current controlled grid connected inverter system and apparatus with odd harmonics elimination scheme
KR101099919B1 (en) Power conversion control device using solar cell
KR102002106B1 (en) Photovoltaic power generation system and maximum power point tracking method ithereof
JP2019144953A (en) Solar cell control system
CN112366676A (en) Photovoltaic direct current direct-fed power generation method and device based on controllable power supply
Prasad et al. Voltage swell minimization by solar photovoltaic fed impedance-source inverter based DVR

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application