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복수의 태양전지가 배열되어 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지 어레이, 상기 태양전지 어레이로부터 출력되는 에너지를 배터리로 전송하는 태양전력 조절기를 구비하는 태양광 발전 배터리 시스템에 있어서, 상기 태양전력 조절기는, 상기 태양전지 어레이로부터 인가되는 인가전류, 인가전압 및 전력제어신호를 수신하여 PWM 형식의 듀티제어신호를 생성하는 MPPT 제어부; 상기 듀티제어신호에 응답하여 상기 태양전지 어레이로부터 출력되는 상기 인가전류 및 상기 인가전압을 스위칭하고, 스위칭된 인가전류 및 인가전압을 변환하여 조절전력을 생성하는 버크 컨버터; 및 상기 조절전력을 구성하는 조절전류 및 조절전압을 비교하여 상기 전력제어신호를 생성하는 정전력제어부;를 포함하며, 상기 MPPT 제어부는, 샘플/홀드 제어신호를 반전시킨 신호를 이용하여 샘플링한 과거의 인가전압과 현재의 인가전압을 비교하고, 비교결과와 전력제어신호를 논리합한 전압비교결과를 생성하는 인가전압비교기; 상기 샘플/홀드 제어신호를 이용하여 샘플링한 과거의 인가전류과 현재의 인가전류를 비교하여 얻은 전류비교결과를 생성하는 인가전류비교기; 상기 전압비교결과 및 상기 전류비교결과에 대응하는 논리 값을 생성하여 저장하는 플립플롭회로; 클럭신호를 생성하는 클럭생성기; 상기 플립플롭회로로부터 출력되는 논리 값에 응답하여 상기 샘플/홀드 제어신호를 생성하는 샘플/홀드 회로; 및 상기 플립플롭회로로부터 출력되는 논리 값의 크기를 조정한 후 상기 클럭신호에 대응되는 듀티 값을 가지는 PWM 형식의 상기 듀티제어신호를 생성하는 PWM신호 생성기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 배터리 시스템
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제1항에 있어서, 상기 버크 컨버터는, 2개의 컨버터 입력노드 및 2개의 컨버터 출력노드를 포함하며, 상기 듀티제어신호에 응답하여 일 단자에 연결된 상기 태양전지 어레이의 2개의 출력노드 중 하나의 출력노드를 다른 일 단자로 스위칭하는 스위치; 일 단자가 상기 태양전지 어레이의 2개의 출력노드 중 다른 하나의 출력노드에 연결되고 다른 일 단자는 상기 스위치의 다른 일 단자에 연결되는 다이오드; 일 단자가 상기 스위치의 다른 일 단자에 연결되고, 다른 일 단자는 2개의 컨버터 출력노드 중 하나의 컨버터 출력노드에 연결되는 인덕터; 및 일 단자가 상기 태양전지 어레이의 2개의 출력노드 중 다른 하나의 출력노드에 연결되고 다른 일 단자가 상기 2개의 컨버터 출력노드 중 다른 하나의 출력노드에 연결되는 커패시터;를 포함하며, 상기 태양전지 어레이의 2개의 출력노드 중 다른 하나의 출력노드는, 상기 다른 하나의 컨버터 입력노드 및 상기 다른 하나의 컨버터 출력노드와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 배터리 시스템
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제3항에 있어서, 상기 정전력 제어부는, 상기 조절전압의 크기를 일정한 비율로 분할시킨 분할전압을 생성하는 전압분할회로; 상기 전압분할회로에서 분할된 분할전압을 일정한 비율로 증폭하는 증폭회로; 상기 조절전류를 대응되는 전압준위를 가지는 변환전압을 생성하는 전류-전압 변환기; 및 상기 증폭회로의 출력전압과 상기 전류-전압 변환기로부터 출력되는 상기 변환전압을 비교하여 상기 전력제어신호를 생성하는 비교기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 배터리 시스템
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제4항에 있어서, 상기 증폭회로는, 포지티브 입력단자에 오프셋 전압이 인가된 증폭기; 일 단자에 상기 전압분할회로로부터 출력되는 분할전압이 인가되고 다른 일 단자는 상기 증폭기의 네거티브 입력단자에 연결된 입력저항성분; 및 일 단자가 상기 증폭기의 네거티브 입력단자에 연결되고 다른 일 단자가 상기 증폭기의 출력단자에 연결된 피드백 저항성분;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 배터리 시스템
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제5항에 기재된 태양광 발전 배터리 시스템을 이용하여 발전되는 전력량을 조절할 수 있는 발전 전력량 조절 방법에 있어서, 상기 버크 컨버터로부터 출력되는 상기 조절전력을 구성하는 조절전류 및 조절전압을 비교하여 상기 전력제어신호를 생성하는 제1 전압-전류 비교단계; 상기 태양전지 어레이로부터 출력되는 상기 인가전력을 구성하는 현재의 인가전류와 일 샘플링 시간 이전에 인가된 인가전류 그리고 현재의 인가전압과 일 샘플링 시간 이전에 인가된 인가전압을 각각 비교하고 상기 2개의 비교결과와 상기 전력제어신호를 이용하여 상기 듀티제어신호를 생성하는 제2 전압-전류 비교단계; 및 상기 듀티제어신호에 응답하여 상기 태양광 발전 배터리 시스템이 전류영역 및 전압영역 사이에서 동작하도록 하는 동작영역 조절단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 전력량 조절 방법
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제6항에 있어서, 상기 제1 전압-전류 비교단계는, 상기 조절전압을 일정한 비율로 분할 한 후 증폭하는 조절전압 조정단계; 상기 조절전류를 상기 변환전압으로 변환하는 전류변환단계; 및 상기 증폭된 조절전압과 상기 변환전압을 비교하여 상기 전력제어신호를 생성하는 전력제어신호 생성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 전력량 조절 방법
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제7항에 있어서, 상기 제2 전압-전류 비교단계는, 현재의 인가전류와 일 샘플링 시간 이전에 인가된 인가전류를 비교하는 인가전류 비교단계; 현재의 인가전압과 일 샘플링 시간 이전에 인가된 인가전압을 비교하는 인가전압 비교단계; 상기 인가전압비교단계의 비교결과와 상기 전력제어신호를 논리 합하는 논리합 단계; 및 상기 인가전류 비교단계의 비교결과 및 상기 논리합 한 비교결과에 대응되는 신호를 생성하고, 생성된 신호를 PWM 형식의 신호로 변환하여 상기 듀티제어신호를 생성하는 듀티제어신호 생성단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 전력량 조절 방법
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