태양광발전을 이용한 dc모터구동

소개글

졸업작품으로 쓰였던 것입니다 참고 하세요.

목차

제 1장 서 론

제 2장 태양광발전의 원리 및 태양전지 어레이의 특성
2.1 태양광발전의 원리
2.2 태양전지 어레이 구조
2.3 태양전지 어레이 특성
2.3.1 외부조건의 영향

제 3장 태양광 시스템의 최대출력제어(MPPT제어)
3.1 Perturbation & Observation법

제 4장 태양전지 시스템 출력 성능 모의
4.1 태양전지 어레이의 사양
4.2 전력 변환 장치 구성

제 5장 스위치 소자 선정

제 6장 승압형(Boost)DC-DC컨버터
6.1 승압형(Boost)DC-DC컨버터의 개요
6.2 승압형(Boost)DC-DC컨버터의 동작원리

제 7장 DC모터의 개요
7.1 DC모터의 회전원리
7.2 DC모터의 제어

제 8장 마이크로 프로세서 TMS320F2811
8.1 디지털 제어

제 9장 PSCAD/EMTDC
9.1 시뮬레이션 시스템 구성
9.2 하드웨어 구성 및 실험 결과

제 10장 결 론

참고문헌

본문내용

제 1 장 서론

현재 전 세계적으로 에너지 의존도가 가장 높은 화력과 원자력 발전은 자원의 고갈과 환경 및 안정성 등의 문제로 인해 대체 에너지에 대한 관심이 지속적으로 증가 하고 있다. 그 중에서도 태양광 발전은 유지 보수비가 거의 들지 않으며, 무한한 청정에너지라는 관점에서 상당한 각광을 받으며, 현재에도 많은 연구가 이루어지고 있다. 현재 태양광 전원은 배터리 충전기, 펌프, 가정 전원, 가로등, 인공위성의 전원 시스템과 같이 폭넓은 분야에 사용되고 있다. 그러나 태양광 발전 시스템은 태양 전지 모듈을 비롯한 시스템의 고가로 인한 실용화 보급에 다소 제한을 받고 있는 실정이다. 따라서 최근 제조원가를 줄이거나 효율 개선을 통하여 실용화시기를 앞당기기 위한 노력을 기울이고 있고, 이와 병행하여 인버터 등 주변 장치의 저가화 및 고 효율화에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 태양전지는 낮은 변환 효율을 갖고 있어 전체 시스템의 단가를 줄이는 대안은 전력변환 장치의 고 효율화와 태양전지로부터 최대 에너지를 발생하도록 제어하는 것이다. 일반적으로 태양광 발전 시스템은 태양전지의 DC 출력을 원하는 레벨의 DC전압으로 변환하기 위해 DC-DC컨버터를 적용하게 되며, 입⦁출력 전압의 조건에 따라 승압형(Boost), 강압형(Buck), 승⦁강압형(Buck-Boost)형태로 나누어지게 된다. 이들 컨버터는 최대전력점 추종(MPPT: Maximum Power Point Tracking)과 동시에 출력전압 또는 출력전류를 일정하게 유지하기 위해 일반적으로 PWM스위칭 기법을 적용하게 된다. 출력전압의 리플을 저감시키는 관점에서는 고주파 스위칭이 유리하지만, 스위칭 손실에 따른 전체 시스템의 효율 저하와 EMI노이즈 등의 문제를 고려하여야 한다. 태양광 발전 시스템의 출력을 증가시키는 방법으로 기존의 컨버터 모듈을 병렬접속 하여 전체 출력을 증가 시키는 방법이 널리 이용된다. 그러나 여러 대의 컨버터가 동일한 입력과 출력 단을 가지고 동일한 스위칭 신호에 의해 구동이 될 경우, 각 컨버터의 전류는 불균형이 발생하기 쉽다. 병렬로 접속된 컨버터들의 파라미터가 현실적으로 정확히 동일 할 수 없으며, 이로 인해 스위칭 신호의 시비율에 미소한 차이를 발생 시키게 된다. 따라서 동일한 신호가 각각의 컨버터 스위치의 제어 신호로 주어지더라도, 각 스위치의 게이트 신호에는 약간의 차이가 나타나게 되므로, 상대적으로 가장 큰 도통비를 가지는 컨버터는 전류 연속모드로 동작하게 되고, 나머지 컨버터들은 전류 불연속으로 동장하게 된다. 이후 부하를 증가 시킨다면 전류 연속 모드로 동작하는 컨버터는 더욱 더 전류가 증가되어 스위치의 전류 정격을 벗어나게 된다.

참고 자료

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2. 전력변환회로 한경희 저 (명지대학교 출판부)
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2001.