• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.7
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• pp.1455-1463
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• 2017

Global economy has recorded low growth, low consumption, high unemployment rate, high risk, short boom and long recession. As a result, maritime economy declines and the reduction of maintenance costs is inevitable. Thus, Studies such as green ship, eco ship, and smart ship are being actively conducted to save energy of ship. Power management system that use batteries in green ship is an important research area. In this paper, we analyze the heavy load control of a power management system of a general ship using only a generator, and study a heavy load control algorithm for a battery connected power management system. To study this, a structure of battery connected power management system is proposed and a battery connected power simulator was constructed based on the proposed system. Through the simulator, the operation of the battery according to the heavy load control is defined and confirmed in the battery connected power management system.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.7-8
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• 2010

본 논문에서는 5kW 계통연계형 배터리충전기 시스템의 해석 및 실험에 대한 연구이다. 배터리충전기는 3상 인터리브드 DC-DC 컨버터와 계통연계형 인버터로 구성된다. 인터리빙 방식을 이용해 컨버터의 인덕터의 크기를 줄이고, 배터리 양단에 커패시터를 연결하여 배터리 전류리플을 감소시킨다. 실험 결과는 본 논문에 서술하였다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.3 no.2
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• pp.55-62
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• 2017

전기차 보급의 확대에 따라 배터리의 사용연한 도래 시 폐배터리의 누적규모도 전기차 판매량에 비례하여 증가할 것으로 보인다. 국가 별 규제로 인해 배터리의 재활용(Recycle) 의무가 있는 자동차 제조사를 중심으로 폐배터리를 재사용(Battery Second Use: B2U)한 ESS(Energy Storage System) 제품을 출시하거나 이를 활용한 실증 과제를 운영 중에 있다. 전기차 배터리의 성능 보증 수준은 통상 초기용량의 80%로, 보증이 완료된 폐배터리를 낮은 가격으로 매입하여 ESS로 활용할 경우 초기용량의 60%까지 사용 후 폐기할 수 있다. 따라서 B2U 제품은 신규 배터리 셀을 사용하는 ESS 제품 대비 가격은 저렴하나, 20년 이상 사용하는 태양광 시스템과 연계 시 4~6회 교체가 필요하다. 이러한 배경에서 본 고에서는 가정용 태양광 시스템에 신규 배터리를 사용한 가정용 ESS 제품과 B2U ESS 제품 연계 시 에너지 균등화 비용(Levelized Cost of Energy: LCOE)을 비교하여 B2U 제품의 경제적 타당성을 추정한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.239-240
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• 2015

본 논문에서는 가정용 단상 계통연계 인버터의 전압손실과 직류링크측 맥동 전압을 고려한 배터리 공칭전압 설계법을 제안한다. 일반적으로 가정용 단상 계통연계 인버터는 3kWh 정도의 낮은 에너지용량을 갖는 배터리팩의 수명 관리상 배터리의 공칭전압은 48V정도로 낮게 설계된다. 단상계통연계형 인버터의 직류링크전압에는 필연적으로 기본주파수의 2배에 해당하는 맥동성분이 포함된다. 이 맥동성분은 계통연계시 전원측 전류에 저차 고조파를 생성하여 전력품질의 저하를 초래하게 된다. 따라서 직류링크측 맥동성분 간섭을 제거하기위한 피드포워드 제어방식을 채택한 단상계통연계형 인버터의 제어시스템을 수립하고, 인버터의 전압손실과 직류링크측 맥동전압을 고려한 배터리 공칭전압 설계법을 제안하며, 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.297-298
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• 2012

본 논문에서는 장주기(Long-Term, LT) 배터리 에너지 저장 시스템(Battery Energy Storage System, BESS)용 1MW급 PCS의 계통연계형 멀티레벨 컨버터 및 제어 시스템을 소개하고, 현장 시험을 통한 타당성 검증 결과를 제시한다. 또한 1.5 MW 풍력발전기 출력과 연계한 잉여 전력 충전 및 전력 피크 시간대 방전(Energy Shift) 기능을 통해 피크 부하 시간대 전력 문제에 효과적으로 대응할 수 있음을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.50.1-50.1
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• 2011

전력수요가 적을 때 잉여전력을 저장하고 전력수요가 많은 시간대나 전기료가 비싼 시간대에 저장된 전력을 사용함으로서 전력의 활용 효율을 높이고, 전력공급 시스템을 안정화하기 위해 에너지저장시스템의 연구가 최근에 활발히 진행되고 있다. 또한 공장, 산업용빌딩이나 병원 등 고르고 안정적인 전력의 수요는 늘어나고 있으며, 화석 연료 고갈 문제로 인한 신재생에너지 발전의 중요성도 대두되고 있다. 본 논문에서는 무정전 전원장치, 태양광발전시스템, 에너지 저장 시스템을 모두 통합하였다. 제안한 시스템은 3상 인버터, 부스트 컨버터, 양방향 컨버터, 사이리스터 스위치로 구성된다. 인버터는 계통과 연계되거나 UPS 동작 시 AC 전력을 만든다. 부스트 컨버터는 태양광 패널과 연결되어 MPPT 제어를 수행한다. 양방향 컨버터는 잉여전력을 배터리에 저장을 하고, 전력이 부족할 시에는 배터리의 전력을 방전한다. 사이리스터 스위치는 정전 시 계통과 부하를 끊어주는 역할을 한다. 본 논문에서는 15kW급 시스템으로 구현하여 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2016.07a
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• pp.409-410
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• 2016

에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)은 태양광(PV), 풍력(WT) 등과 같은 신재생 에너지 출력안정화, 계통 전력품질 개선, 수용가 에너지효율화 등의 분야에 이용되고 있다. 에너지 저장 시스템은 전력변환장치와 에너지 저장장치로 구성되며, 에너지 저장 장치로 배터리를 많이 사용하고 있다. 전력변환장치 및 제어기의 설계 및 검증을 위해서는 배터리를 전력변환장치에 연계하여야 하지만 배터리의 경우 고가에 관리가 어렵기 때문에 일반적으로 DC전원 모의 장치를 이용한다. 또한 배터리를 사용함에 따라 노화가 진행되어 배터리 임피던스 특성이 변화해 에너지 저장 시스템의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 에너지 저장 시스템용 전력 변환장치 및 제어기의 설계 및 현실적인 검증이 가능한 배터리 노화 특성을 고려한 DC전원 모의장치를 개발하기 위한 연구를 진행하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.97-98
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• 2015

에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)은 태양광(PV)발전, 풍력(WT)발전시스템 등과 같은 신재생 에너지 출력안정화, 계통 전력품질 개선, 수용가 에너지효율화 등의 분야에 이용되고 있다. 에너지 저장 시스템은 전력변환장치와 에너지 저장 장치로 구성되며, 에너지 저장 장치로 배터리를 많이 사용하고 있다. 전력변환장치 및 제어기의 설계 및 검증을 위해서는 배터리를 전력변환장치에 연계하여야 하지만 배터리의 경우 고가에 관리가 어려운 문제로 인해 일반적으로 배터리 모의 장치를 이용한다. 본 논문에서는 대용량 에너지 저장 시스템용 전력변환장치 및 제어기의 설계와 현실적인 검증이 가능한 MW급 PCS 성능검증용 배터리 모의장치를 개발하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2016.05a
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• pp.90-92
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• 2016

대형 선박은 선박에 안정적은 전력공급을 위해 다수의 발전기를 설치하여 운항한다. 그러나, 선박 운항 특성상 운항조건에 따라 필요 전력량의 차이가 크다. 이에 따라 선박 내 발전기 저부하 운전 및 발전기 운전대수에 따라 발전기 전력생산 효율의 차이가 발생하게 된다. 본 연구에서는 선내 전력시스템(발전기 기반)에 이차전지를 적용함으로써 선내 전력생산 효율을 높이고자 기존 선박 전력시스템에 이차 전지를 적용한 전력시스템을 제안한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.536-537
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• 2014

전력망과 전기자동차 배터리를 연계하여 양방향으로 전력을 송전하는 V2G(Vehicle to Grid) 시스템은 충/방전 시 AC/DC PWM 컨버터와 양방향 DC/DC 컨버터를 사용한다. 기존 V2G 시스템은 컨버터에 충전 지령과 방전 지령을 줄 때, 전기요금과 배터리의 용량만을 고려하여 지령을 주었다. 본 논문에서는 배터리의 열화특성을 비용으로 나타내고 전기요금과 배터리의 용량을 같이 고려하여 OPEX(Operating Expenditure)로 나타냈다. 또한 사용자의 입장에서 최적의 OPEX를 구하는 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.