본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

학위논문 상세정보

태양광 발전용 연축전지 개발 및 에너지 변환 시스템의 최적화 및 실증에 관한 연구 원문보기
(A) Study on the Optimization and Verification of the VRLA Battery Development and the Converter System for Photovoltaic Power System

  • 저자

    이래철

  • 학위수여기관

    昌原大學校 産業大學院

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    전기전자제어공학과 전자공학전공

  • 지도교수

  • 발행년도

    2003

  • 총페이지

    xiv, 97p.

  • 키워드

    태양광 발전 시스템 연축전지 에너지 변환 시스템 축전지;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T9469666&outLink=K  

  • 초록

    본 논문은 현재까지 설치되어 운영되고 있는 독립형 태양광 발전 시스템의 이용 실태에 대한 조사 자료를 바탕으로 한 태양광 발전 시스템에 대한 실증 연구 논문이다. 그리고 태양광 발전 시스템의 운영 상태뿐만 아니라 축전지의 상태를 파악할 수 있는 데이터 취득 시스템을 갖춘 1KW급 태양광 발전 시스템을 구축함으로서 다양한 연구를 수행하였다. 또한, DC-DC 컨버터의 충전부에 정전압 충전 기법을 도입함으로서 축전지가 과충전되면 전해액 감소를 유발하여 Gel Dry-out에 의한 조기 용량 감소를 억제할 수 있었다. 더불어 에너지 밀도, 체적 밀도, 충전 효율을 개선한 T형 신형 전지를 개발 및 시스템에 적용하여 이용률을 향상시켰으며, 이로 인한 축전지 교체 비용을 절감하는 등, 궁극적으로는 태양광 발전 시스템의 유지비를 절감하는 효과를 얻을 수 있었다. 태양광 발전 시스템의 실증 연구를 통하여 시스템 구성 기기에 대한 효율을 측정한 결과 DC-DC 컨버터의 효율은 평균 68.4%를 보였으며, DC-AC 인버터는 평균 86.3%의 효율을 보였고, 축전지의 경우는 개발된 T형 축전지는 93.6%를 나타내며, 기존 V형 축전지는 83.0%의 효율을 나타내었다. 실증 시험을 통하여 확보한 데이터를 통해 본 연구에 사용된 태양광 발전 시스템의 전체 효율은 T형 축전지를 사용한 경우가 평균 57.4%를 보였으며, 기존 V형 축전지인 경우는 48.5%를 보임을 확인할 수 있었다. 이는 기존에 설치된 태양광 발전 시스템의 평균 효율에 대비하여 비슷한 수준을 나타내는 것으로서 이러한 연구 결과들은 앞으로 효율을 향상 시킬 수 있는 방안을 모색하는데 있어 기초 자료로 널리 활용될 것이다. 그리고 전지의 출력 부족에 따른 문제점을 해결하기 위하여 충전기 도입에 의한 실험을 수행하여 태양광 발전시스템의 이용률을 32.3%에서 68.6%로 향상 시킬 수 있었다. 이 개선된 방법은 축전지를 충전하기 위하여 별도의 설치비용 및 충전 전력비용이 추가되지만 태양광 발전시스템의 운영면이나 축전지의 수명면에서 매우 유리한 방안으로 사료되어지며, 이 결과를 바탕으로 기존 태양광 발전 시스템의 태양 전지 출력 부족에 대한 태양광 발전 시스템의 문제점을 해결할 수 있는 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 이후의 연구 방향으로 기존의 DC-DC 컨버터를 이용할 때 축전지에 저장하는 충전 전압이 축전지가 보유한 전압에 비하여 낮게 보임으로서 효율이 떨어지는 문제점을 보완하기 위하여 MPPT 제어용 승·강압 컨버터를 설계 제안함으로서 시스템 효율 향상을 꾀할 수 있는 계기를 마련하였다.


    This paper shows the result of actual experiment for real proof about photovoltaic power system based on the investigation data of stand alone type photovoltaic power system utilization which has been set up and operated until now. We have done several research from 1kW Photovoltaic power system with data acquisition system for monitering battery condition as well as operating state of Photovoltaic power system. Also, using constant voltage recharging method on DC-DC converter, when battery was overcharged, it made electrolyte reduction, then we can prevent premature capacity loss. And we have developed TSLA, applied system and improved active material utilization and we could reduce the expense of battery exchange. Therefore we could reduce the maintenance expense of Photovoltaic power system. The efficiency of system composition device was also measured by actual proof research of Photovoltaic power system. The efficiency of DC-DC converter was averagely 68.4% and that of DC-AC inverter was 86.3%. In case of battery, TSLA and conventional VGS were 57.4% and 48.5% respectively. this results show same level to average efficiency of conventional Photovoltaic power system and can be used as a reference data for improving the efficiency. In order to solve the problem, the power deficiency of battery, the active material utilization of Photovoltaic power system could be raised to 68.6% from 32.3% by adoption of charger. This method needs the additional setup expense and recharging power expense but it has the advantages such as operation of Photovoltaic power system and lifetime of battery. This results can be a reference data for solving the problem of Photovoltaic power system's solar cell power deficiency. To solve the problem of conventional DC-DC converter's low efficiency that is because recharging voltage of battery looks lower than that of battery, MPPT controlled transformer converter was designed and proposed and it can be a method for system efficiency improvement.


 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역