고효율 태양광 모듈집약형 DC/DC 컨버터 시스템

Abstract

본 논문에서는 태양광 모듈집약형 시스템의 효율 및 신뢰성 향상을 위한 고효율 DC/DC 컨버터와 최대전력추종(maximum power point tracking) 제어 알고리즘을 제안하였다. 제안된 DC/DC 컨버터는 기존의 위상천이 풀-브릿지 컨버터에 보조 인덕터와 보조 커패시터로 구성된 보조회로를 적용하여 입력 변동과 넓은 부하 범위에 대하여 ZVS 확립을 위한 추가적인 에너지를 주 회로에 공급함으로써 넓은 ZVS 범위를 확보할 수 있게 하였다. 또한 보조회로의 전류가 주 회로에 반영되어 전도손실을 증가 시키기 때문에 이를 최소화시킬 수 있도록 이론적 근거를 제시하였다. 제안된 MPPT 제어 알고리즘은 기존의 P&O(Perturbation & Observation) MPPT 제어 알고리즘의 불필요한 연산 과정과 동특성을 개선하여 기존의 P&O 방식에 비해 신속하고 안정적으로 출력 전압을 얻게 하였다. 제안된 위상천이 풀-브릿지 컨버터 및 MPPT 제어 알고리즘의 이론적인 해석 및 동작 원리를 제시하였으며, 그 타당성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 입증 하였다.