TMC (Tracker Motion Controller) Using Sensors and GPS Implementation and Performance Analysis

본 논문에서는 태양광 집광 효율 향상을 위한 많은 연구 방법 중 하나로서 태양광을 효율적으로 집광할 수 있는 TMC(Tracker Motion Controller) 시스템 구성하여 발전효율의 향상성을 갖춘 집광형 태양광 발전시스템(CPV)과 실리콘을 이용한 PV 시스템으로 실험하였다. 태양추적 발전시스템에 사용되는 마이크로프로세서는 실시간으로 태양광의 고도와 위도 각을 계산한다. 또 한 센서로부터 값을 받아들이고, 태양의 현재 위치 값을 계산하여 모터를 제어하며 중앙제어 시스템과의 통신을 하기 때문에 적용 가능성에 대한 부담이 커지고 있다. 따라서 집광형 태양광 발전시스템에 적합한 프로그램 방식과 센서방식을 혼합한 하이브리드 방식의 알고리즘 통하여 ARM코어를 내장한 TMC에 구현하였으며, 구현된 TMC를 통하여 기존 PV시스템, CPV 시스템 대비하여 국내에서의 발전효율을 비교 분석하였다. 실험결과 기존의 센서방식을 이용한 집광형 태양광 발전 시스템에 GPS통신 값을 통해 프로그램 방식의 천문학 계산에 의하여 지평좌표계에서의 태양의 방위각과 고도각을 계산하는 하이브리드 태양위치추적 방식을 실험한 결과를 보면 맑고 일사량이 높은 날에는 큰 차이를 보이진 않았다. 그러나 흐리고 맑은 날 등 일사량이 없어 센서가 태양의 위치를 추적하지 못하고 멈춘 상태에서 일정 시간이 지난 후 태양이 센서의 사각지대에서 나타나면 센서의 오류가 생길 수 있는 기후변화에서는 오히려 센서방식보다 더 우수함을 확인할 수 있었다. 태양전지의 발전효율이 높아지고 생산발전 단가가 줄이는 부분에 대한 지속적인 연구, 더불어 기후의 변화에 따른 최적의 발전 능력을 가진 TMC를 적용한 고효율 집광형 시스템에 대한 연구가 지속적으로 필요할 것으로 기대된다. In this paper, TMC (Tracker Motion Controller) as one of the many research methods for condensing efficiency improvements can be condensed into efficient solar system configuration to improve the power generation efficiency of the castle with Concentrated solar silicon and photovoltaic systems (CPV)experiments using PV systems. Microprocessor used on the solar system, tracing the development of solar altitude and latitude of each is calculated in real time. Also accept the value from the sensor, motor control and communication with the central control system by calculating the value of the current position of the sun, there is a growing burden on the applicability. Through the way the program is appropriate for solar power systems and sensors hybrid-type algorithm was implemented in the ARM core with built-in TMC, Concentrated CPV system compared to the existing PV systems, through the implementation of the TMC in the country's power generation efficiency compared and analyzed. Sensor method using existing experimental results Concentrated solar power systems to communicate the value of GPS location tracking method hybrid solar horizons in the coordinate system of the sun's azimuth and elevation angles calculated by the program in the calculations of astronomy through experimental resultslook clear day at high solar irradiation were shown to have a large difference. Stopped after a certain period of time, the sun appears in the blind spot of the sensor, the sensor error that can occur from climate change, however, do not have a cloudy and clear day solar radiation sensor does not keep track of the position of the sun, rather than the sensor of excellence could be found. It is expected that research is constantly needed for the system with ongoing research for development of solar cell efficiency increases to reduce the production cost of power generation, high efficiency condensing type according to the change of climate with the optimal development of the ability TMC.