[질문]태양광을 이용한 MPPT와 이를 이용한 Boost 컨버터에 관한 내용입니다.

[minmaeng]

그림과 같은 회로가 있습니다.

태양광을 이용한 MPPT를 만들고 이를 이용해 부스트 컨버터를 만드는 회로 입니다.

PSIM을 이용하여 시뮬레이션을 했는데요.

DLL을 이용하여 셀에대한 모듈을 만들어서 이를 이용해 부스트 컨버터를 구동하려고 하고 있습니다.

스위치가 한개이므로 이스위치를 이용하여 MPPT제어와 부스트 컨버터제어를 한번에 해야 하는데요.

문제는 MPPT와 부스트 컨버터를 제어하는 Duty값이 다르게 만들어져 있는 상태 입니다.

위의 그림과 같이 MPPT와 부스트를 제어하는 듀티가 따로 있는데요. 이 제어에 대한 내용은 PSIM의 DLL파일을 이용하여 코딩으로 작성을 하게 되었습니다. 그런데 결론적으로 말하면 두개의 스위치에따라 서로 다른 결과가 얻어진다는 것입니다.

MPPT를 제어하게 되면 출력단에 원하는 컨버터전압이 부하에 따라 다르게 나타나는 현상이고요.

Boost컨버터를 제어하면 입력단전력이 MPPT를 추종하지 않고 출력 부하에 따라 낮은 전력을 생성하고 있다는 것입니다.

고수분들께서 이런상황에는 어떤식으로 하여 두개의 듀티를 이용하여 한번에 입력 최대전력(MPPT)와 부스트 컨버터(승압 정전압)를 출력할수 있는지 많은 답변 부탁 드립니다.

C코드를 이용한 내용도 가능 하시다면 감사하고요, 아날로그 설명이라도 이를 발판삼아 DLL의 코딩으로 바꾸어 보겠습니다.

참고로 MPPT와 부스트를 만들어준듀티는 입력단의 태양광 모듈의 DLL과 다른  또하나의 DLL블록을 이용하여 만든것을 보기 쉽게 그려보았습니다.

[minmaeng]

스위치가 한개로 가정했을때 이두가지 듀티값을 한번에 제어 할수 있는지 일단 궁금 했고요...입력을 최대점으로 추종하면 출력이 흔들린다는거 역시 그런생각을 가지고 있었는데 아직 초보인지라... 그리고 제가 알아본 내용중에서 컨버터 출력 정전압에 대한 내용이 정확하게 나와있지 않아서 그런 생각을 해보게 되었네여.. 컨버터 자체가 정전압을 원하는 원리 인지라...ㅋ 참고 사항 감사합니다.

[smps]

2개의 PWM을 한개의 FET에 적용 시키려면, AND Gate와 같은 것을 이용하여 묶어서 사용해야 할텐데요.. 그렇게 되면 Duty가 작은 쪽을 Primary로 하여 동작하게 됩니다. 위에 말씀 드린 것처럼 두 개의 PWM의 목적이 다르기 때문에 각각 사용하셔야 할 것으로 생각됩니다.

[smps]

결과적으로 정확한 MPPT 제어를 포기하고 간헐적으로 Solar Cell의 Open Voltage, Short Current를 Check 해서 그 값의 70% 정도 되는 점으로 입력을 Fix 시키고 나서 한개의 스위치로 Boost Converter 제어를 하시는게 편하시지 않을까 싶습니다. 어차피 Solar Cell의 특성곡선이 순식간에 크게 바뀌는 성질을 갖는 것이 아니기 때문에요..^^;;

[minmaeng]

추가적으로 조금 자세히 질문하자면... MPPT보다 출력이 중요하다면 입력을 fix시키고 출력 부스트 컨버터를 제어하고, MPPT가 중요하다면, 입력을 최대전력으로하고, 출력에 대한 컨버팅은 부하에 따라 달라짐으로 부하를 일정하게 유지하여 출력전압을 원하는 전압으로 유지시키라는 말이지요??

[smps]

위에 말씀 드린 사항은 MPPT를 하긴 하되, 계속해서 추적하는 것이 아니라 간헐적으로 추적하여 입력 점을 MPP에 Fix 시키고 그 입력에서 Boost Converter Switching 을 하시는 것이 어떨까 해서 말씀 드린 것 입니다. Solar Cell의 특성상 태양광에 따라 천천히 특성이 변하기 때문에 빠른 추적이 아니라 해도 어느정도는 추정할 수 있을 것입니다. 또한 Solar Cell 특성 곡선 상에서 OV(Open Voltage)의 약 70% 정도가 MPP 와 큰 차이가 없는 것으로 알고 있습니다.