• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.53-55
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• 2019

리튬 이온 배터리가 소형 모바일 기기, 전기 자동차, 에너지 저장장치 등에 상용화됨에 따라서 이의 충전 상태(SOC) 추정 및 셀, 모듈의 건전성(SOH)의 예측이 배터리 사용 기기의 관리 지표로 사용되고 있다. 리튬 이온 배터리는 여러 차례의 방전으로 노화되어 기기의 요구 부하를 공급가능한지 지표로 평가되어야 한다. 정확한 SOH 추정을 위해 리튬 이온 배터리의 방전 용량 실험이 주기적으로 진행되어야 하며, 이를 통해 오프라인 기반의 SOH 추정이 가능해진다. 본 논문에서는 베이지안 회귀분석 방법을 이용하여 오프라인 SOH 추정을 진행하기 위해 방전 용량을 추정하였으며, 고출력 배터리인 18650 25R셀을 이용하여 방전 용량 추정 결과 방전 전류 1 C-rate에서 1%, 2 C-rate에서 2%의 추정 오차율을 나타냈다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.189-190
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• 2014

본 논문에서는 Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) 연료전지의 출력을 동기정류 방식의 벅컨버터로 변환하여 2개의 리튬 폴리머 배터리를 충전하기 위한 시스템의 디지털 제어에 관해 논의한다. 배터리의 충전시 중요한 요소인 출력 리플의 제한 조건을 만족시키도록 컨버터를 설계하고, DSP를 이용하여 이중제어 루프를 구성함으로써 충전기를 제어하였다. 컨버터 제작과 리튬전지를 이용한 충전 실험을 통해 제안한 회로와 제어기 설계 방식의 타당성을 검증하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.2
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• pp.667-674
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• 2019

The recent incidents of Nuclear Power Plant(NPP) gave rise to a total power outage caused by the loss of the functions of the off-site and the emergency power supply. Currently, emergency power supply of NPP have been taken into account by Li-ion batteries instead of existing lead-acid batteries. In order to judge the applicability of the cylindrical Li-ion battery, it is necessary to analysis the results of various electrical tests. This paper investigates the basic electrical characteristics test of three types of cylindrical batteries in order to select the most suitable battery and estimate state of battery through equivalent circuit model and propose method to solve the problem.

• Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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• 2013.11a
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• pp.95-96
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• 2013

본 논문은 사용 환경에 따른 배터리 위험성을 측정하기 위해 리튬배터리의 과충전에 의한 위험성 측정과 고온 환경에서의 배터리 폭발 위험성에 대하여 연구하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.06a
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• pp.434-436
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• 2008

같은 정격을 가진 배터리 일지라도 온도나 노화에 따라 용량, Direct current internal resistance(DCIR)이 서로 다른 값을 나타낸다. 또한, 용량과 DCIR의 상관관계가 항상 성립하는 것은 아니다. 이러한 특성으로 인해 펄스파워 관련 State of health(SOH)를 알기 어렵다. 이번 논문에서는 해밍네트워크를 이용한 리튬이온 배터리의 특성을 분석, 연구하였다. 펄스파워는 전압의 함수이다. 배터리 충방전 프로파일을 이용하여 전압패턴들을 선정한 후 특성 파라미터를 이용하여 해밍네트워크에 사전에 학습시킨다. 다음, 임의의 배터리 데이터를 통계 처리하여 전압패턴 특성 파라미터를 추출한 후 신경회로망에 입력하여 학습한 전압패턴들 중 임의의 배터리에 맞는 배터리를 선정한다. 패턴선정은 상온에서 10개의 리튬이온 프레시 배터리(1.3Ah)가 이용되었고 검증을 위해 DCIR 값을 구하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.4
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• pp.351-359
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• 2014

This paper introduces the lithium ion battery system for LEO(Low Earth Orbit) small satellites. This study proves the reliability of lithium ion batteries applying to the space application. The specifications for lithium ion battery unit are proposed to supply power to the satellite and the overall mechanical design including structural simulation to confirm the reliability of the lithium ion BMS(Battery Management System) under the space environment and launching conditions. The results of structural simulation, functional tests, and space environmental tests show the lithium ion battery system is space qualified. Space qualification of the small satellite battery system to secure reliability of BMS and lithium ion batteries lend credibility for using lithium ion batteries in space application.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.192.2-192.2
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• 2016

최근 차세대 휴대용 전자기기나 전기자동차의 상용화 연구가 활발히 이루어짐에 따라 리튬이온 배터리가 주력 에너지 저장장치로써 활발히 개발되고 있다. 이러한 리튬이온 배터리의 음극 물질로써 주로 탄소재료가 많이 사용되어 왔지만 낮은 이론용량 (372 mAh/g)으로 인하여 좀더 높은 용량을 가지는 금속이나 합금 등이 주목을 받게 되었다. 그 중에서도 주석이 탄소재료에 비해 3배 정도 높은 이론 용량 (993 mAh/g)을 가지고 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 주석의 경우 리튬이온 배터리의 충방전 과정 중에 급격한 부피 변화가 발생하여 음극이 손상되고 이에 따라 용량이 급격하게 감소하는 한계점이 있다. 이 한계를 극복하기 위한 많은 방법들 중 하나가 구리-주석 합금을 음극으로 사용하는 것이다. 구리는 비활성 금속으로 충방전 중의 부피 변화에 완충제 역할을 하고, 연성과 전기전도성이 있어서 배터리의 전기화학적 성능 또한 향상시켜 준다. 이에 따라, 본 연구에서는 주석이 풍부한 구리-주석 합금 도금을 통하여 구조적으로 튼튼한 리튬이온 배터리의 음극을 만들었고 그 성능을 확인하기 위하여 반쪽전지 실험을 통하여 500회 충방전 동안의 싸이클 특성 및 효율을 확인하였고 순환전압전류 실험 또한 진행하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.129-130
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• 2018

리튬 이온 배터리가 전기 자동차 및 다양한 어플리케이션에 적용됨에 따라 배터리 관리 시스템(BMS)의 중요도가 높아지고 있다. 리튬 이온 배터리의 SOC(State of Charge) 및 단자전압 추정은 BMS에서 필수적이며 다양한 알고리즘을 통해 연구되고 있다. 본 논문에서는 비지도 학습 알고리즘인 뉴럴 네트워크의 학습을 위해 특성 파라미터(Characterstic Parmeter)를 선정하였으며, 특성 파라미터의 학습을 통해 리튬 이온배터리의 단자 전압 및 SOC를 추정하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.2
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• pp.150-157
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• 2014

Li-Ion battery is used in the most satellites now due to advantages such as weight, thermal dissipation and self discharge compared to the previous generations of electrochemical batteries. The performance analysis model of the Li-Ion battery is needed to aid the design of new satellite electrical power subsystem. This paper develops the performance analysis model of the Li-Ion battery to apply to the electrical power subsystem design and energy balance analysis on geostationary orbit. The analysis model receives the satellite bus power, solar array power and battery temperature and gives the battery voltage, charge and discharge currents, taper index, state of charge and power dissipation. The results from the performance analysis are compared and analyzed with the flight data to verify the model. The compared results show satisfactory without significant difference with the flight data.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2007.11a
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• pp.66-68
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• 2007

상온에서 모든 리튬이온 프레시 배터리의 특성이 동일하지는 않다. 각 프레시 배터리 별 용량, direct current internal resistance (DCIR), 펄스파워가 각각 다른 값을 보인다. 하지만 저온이나 고온을 고려하였을 때 프레시 배터리의 용량, DCIR, 펄스파워는 온도별로 비슷한 경향성을 보인다. 이번 논문에서는 온도(고온, 저온)를 고려한 리튬이온 프레시 배터리의 특성을 분석, 연구하였다. 온도를 고려하였을 때 프레시 배터리는 상온대비 고온, 저온별로 일정한 용량 변화율을 보이며, DCIR과 펄스파워는 특히 상온에서 고온으로 갈수록 일정한 경향성을 보인다. 실험은 $10^{\circ}C$부터 $50^{\circ}C$까지 11개의 프레시 배터리를 통하여 온도별 특성을 검증하였다.