[인버터] 부스팅이 필요한 이유는 무엇일까?

부스팅이 필요한 이유는 무엇일까?

 
안녕하세요. 태양광윤대리입니다.
오늘은 부스팅에 대한 내용으로 간단하게 포스팅해보겠습니다.
 

목차

1. MPPT란?
2. Boosting이란?
 
 
 

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1. MPPT란?

부스팅을 알기 전 mppt에 대해서 간단하게 짚고 넘어가야 합니다.
아래 포스팅을 참고해주시면 도움이 되실 것 같습니다.
[인버터] 태양광 인버터 MPPT 원리 (with. Fill Factor)

[인버터] 태양광 인버터 MPPT 원리 (with. Fill Factor)

 
태양광 에너지원의 특성상, 날씨에 따라 일조량이 변화되기 때문에 에너지의 크기도 비례하여 변화합니다.
전기에서의 에너지는 전압과 전류로 구성되는데, 일조량에 따라 전압과 전류가 순시적으로 변화하는 것입니다.
 
인버터는 DC전압을 AC전압으로 변환하고, 계통전압에 맞추어 승압 또는 강압을 하는 장치입니다.

DC전압의 값이 AC전압으로 변환할 때, 우리는 mppt(maximum power point tracking) 최대전력점추종제어를 이용하여 최적의 전력값을 쫓게 되는데요.

이 말은 순시적으로 변화하는 DC전압을 인버터가 확실하게 따라가지 못한다면, 그 차이는 손실로 작용하게 된다는 의미가 됩니다.
 
단순하게 생각해보면, 최대전압을 쫓고 최대전류를 쫓으면 되는 것 아닌가? 무슨 알고리즘까지 써야해? 라고 생각할 수 있습니다.

그러나 태양전지가 나타낼 수 있는 전압과 전류의 크기는 태양전지마다 정해져있는데요.
전압이 무작정 커지게 되면, 전류는 오히려 떨어지고,
전류가 무작정 높아지게 되면, 전압은 오히려 떨어지게 됩니다.
 
; 아래 그래프에 대한 설명은 위 포스팅에서 확인 가능합니다.

Mohsen TaherbanehAmir RezaieiH. Ghafoorifard. Mohammad Bagher Menhaj  출처 : Rechearch gate

위 그래프에서 표기된 P_max(최대전력점)을 찾기 위해서 mppt를 사용하는 것이죠.
 
 
 

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2.Boosting이란?

 
부스팅이란 인버터에서 DC전압을 승압하는 장치를 말합니다.
 
부스트 회로가 필요한 이유는,
   1) 계통 교류전압의 최대값(Vm)보다 큰 값을 가져야 합니다.
흔히 말하는 220V, 380V는 실효값을 나타내는데, 최대값은 실효값의 √2 (루트 2)배에 해당합니다.
실제로 현장에서 비교해보면 계통전압의 √2.4 배 정도로 나타납니다.
DC링크(메인콘덴서)에 적절하게 승압된 전압이 생산되면 센싱을 통해서 다음 동작을 명령합니다.
그러면서 MPPT가 지속적으로 동작하기 시작합니다.
 
   2) MPPT를 범위를 늘리기 위한 용도입니다.
태양광 에너지원은 일조량에 따라 전력변화가 순시적으로 발생합니다.
때문에 MPPT의 범위가 낮으면 발전효율이 떨어지게 됩니다.
승압 및 강압을 통해 MPPT범위를 늘리므로써 발전효율 저감을 최소화합니다.

위 그래프는 설명을 쉽게하기 위해 극단적으로 표현해보았는데요.
최대한 최대전력점을 나타내는 직사각형(x,y)으로 만들기 위한 변압이라 생각하면 쉬울 것 같습니다.
 
  

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이상으로 포스팅을 마치겠습니다.
감사합니다.