• Journal of IKEEE
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• v.23 no.2
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• pp.695-703
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• 2019

In this paper, we propose a method to remove the circulating current which can occur in the parallel connection of the high voltage series connected battery module in the battery pack. The removal way is a method of inserting a module named VVSM (Variable Voltage Variable Module) using bidirectional DCDC converter and supercapacitor in place of one or some of the cascaded battery cells in the battery pack configuration. In this module, it operates like a battery cell that can be controlled at a desired voltage. VVSM is used to match the voltages of the cascaded battery modules very easily. To demonstrate the proposed method, a PSIM simulation for battery model is used. In addition, the module with only the battery cell connected in series and the module with the proposed VVSM are made, and the two modules were connected in parallel to measure the circulating current between the two modules. As a result, it was verified that the proposed method effectively suppressed the circulating current.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.11a
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• pp.169-170
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• 2017

본 논문에서는 Matlab을 이용하여 배터리의 전기적 모델과 내부 파라미터 추출 통해 시뮬레이션을 하였다. IR-drop에 의해 변화한 전압 데이터를 이용하여 부하 전류 변화로 인한 시뮬레이션과 실험 데이터 간의 오차 개선함으로써 배터리 전기적 모델과 실험 전압 데이터를 이용함으로써 확장 칼만 필터(extended kalman filter; EKF) 같은 적응 알고리즘을 사용하지 않고도 오차가 감소된 시뮬레이션이 가능함을 확인하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.19-20
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• 2010

본 논문에서는 3상 AC-DC Boost 컨버터를 이용한 상용차 용 배터리 충전장치를 제안한다. 논문에서 제안한 3상 AC-DC Boost 컨버터는 SVPWM 방식을 적용하였으며, ${V_q}^*$ 전압으로 전압 제어기에 보상하여 오버슈트를 개선하였으며. 정 전류 제어와, 정 전압 제어를 통하여 배터리를 충전을 수행하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.451-452
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• 2019

본 논문은 과충전 및 과방전의 원인이 되는 배터리팩 내부 셀의 불균형으로 인한 셀 간 전압 편차를 분석하기 위해 24s 1p로 구성된 배터리 팩을 사용하여 전기적 열화 실험을 진행하였다. 만충 만방 실험 결과에서 SOC 구간에 따른 셀 간 전압 편차를 분석하였으며, 사이클 증가로 인한 열화와 상관관계가 높은 구간을 분석하여 열화 판단의 파라미터로 제안한다.

• Journal of Satellite, Information and Communications
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• v.12 no.4
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• pp.95-99
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• 2017

The lifetime of a battery that supplies all the power required by a satellite in the eclipse is directly related to the lifetime of the satellite. Because the lifetime of the battery is influenced by the charging method of the battery, the power control unit that controls the charging of the battery should be designed in consideration of battery life. The battery charging is performed by controlling the charge current in the power control unit generated from the solar cell in the daytime. In order to prevent overcharge of the battery and for considering frequency of eclipse in each season, parameters related battery charging should be designed differently according to the season and to prevent over-current charging and over-voltage charging during charging, charge current is controlled by monitoring battery charge / discharge status, charge current amount, battery voltage, battery capacity, battery temperature and battery cell voltage. In satellite, tapering method is used to control charge current by reflecting each condition. In this paper, design battery charging algorithm of satellite power control unit using tapering charging method. convert the designed algorithm into a code that can be uploaded to satellites and verify the operation through testing in the established satellite environment.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.192-194
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• 2019

본 논문에서는 배터리 팩의 모든 셀들이 안전한 전압 범위 내에서 동작하도록 하여 배터리 팩의 가용 에너지를 증가시키기 위한 최대 전류 추정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 셀의 최저 용량, 최대 저항, 단자 전압 정보를 이용하여 모든 셀이 전압 범위를 벗어나지 않는 최대 전류를 추정한 뒤, 순시 정격 전류 인가 시 전압 강하량을 예측하여 특정 셀들만 스크리닝함으로써 정확도를 개선한다. 알고리즘의 유효성을 검증하기 위하여 전기자동차용 배터리 팩 및 주행 전류 프로파일 기반의 시뮬레이션 및 실험을 진행한다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.07b
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• pp.895-898
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• 2003

본 논문에서는 휴대폰에 사용하는 리튬-이론 배터리(Li-Ion battery)를 충전하기 위한 충전 IC 의 설계에 대해서 기술한다. 정전류(Constant Current)/ 정전압 (Constant Voltage) 방식을 이용하여 리튬-이론 배터리를 충전을 하였다. 이 충전 과정을 제어하기 위해서 일반적으로 사용되는 ADC, DAC 와 MICOM 을 사용하지 않고, hardwired control logic 을 이용하여 적은 면적을 가지고도 기존의 충전 과정을 수행하도록 하였다. 충전 IC 외부에 사용되는 저항들을 내부에 집적하여 사용하는 부품의 수를 현저히 줄였다. 충전기와 리튬-이온 배터리를 연결하는 선(wire)로 저항에 의한 전압강하(voltage drop)를 외부에서 보상할 수 있도록하여 리튬-이온 배터리가 가장 안정적인 전압인 4.2 V로 충전 될 수 있도록 하였다. 외부 온도 검사 블록에서 저항을 이용한 전압 분배를 사용하지 않고, 정전류원을 이용하여 외부 온도 변화를 측정할 수 있도록 하였다. 리튬-이온 배터가 전정류와 정전압으로 4.2 V로 충전 되었으며, 충전 IC 의 소비 전력은 37 mW(analog part)이다. 충전 IC는 0.6 ㎛ standard CMOS 공정을 이용하여 설계하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.313-314
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• 2013

전기자동차용 급속충전기는 배터리의 SOC(State of Charge)가 낮은 경우 전류제어를 통해 배터리를 충전해 준다. 하지만 배터리가 충전되어 SOC가 최대치인 100%에 가까워졌을 경우 과충전을 방지하기 위해 전압제어로 배터리를 충전해 주는데 충전기가 전류제어에서 전압제어로 바뀌면서 과도상태가 발생하게 된다. 본 논문에서는 배터리 충전을 위한 전류제어에서 과충전 방지를 위한 전압제어로 과도상태 없이 변환될 수 있도록 제한적 2중루프 제어를 통한 급속충전기의 과충전 방지 제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션을 통해 검증하였고 차량용 50kW 급속충전기에 적용되어 제주도 스마트 그리드 실증센터에 설치되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.355-356
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• 2012

본 논문은 배터리 셀 전압의 균등화에 대한 새로운 회로를 제안한다. 제안한 회로는 확장된 다권선 변압기를 이용한 회로로 변압기 사이에 있는 권선을 연결하여 모듈 간의 밸런싱 동작이 이루어지게 하는 회로이다. 밸런싱 성능을 분석하기 위하여 Cantilever 변압기 모델을 사용하였는데 이 모델을 통하여 모듈 간의 밸런싱 편차를 도출하였다. 기존의 회로와는 대조적으로 이 제안된 회로는 모듈화 및 제어가 쉽고 무엇보다도 배터리 수에 제한이 없다는 점이 장점이다. 이것은 고전압을 요구하는 하이브리드 전기 자동차(HEV)와 같은 어플리케이션에서의 밸런싱된 많은 직렬 연결된 배터리 셀 전압에 중요한 이점들이 될 수 있다. 본 논문에서는 이 회로의 타당성을 검증하기 위하여 이론적으로 분석하고 6개의 배터리 셀들을 이용하여 시뮬레이션을 실시하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.153-154
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• 2012

여러 개의 셀을 직렬 연결하여 사용하는 대용량 리튬-이온 배터리 사용이 많아지면서 각 셀 간의 전압 평형문제가 중요해지고 있다. 직렬 연결된 각 셀들의 전압이 평형을 이루지 않게되면 그 배터리의 용량을 충분히 활용하지 못하게 되고 배터리 수명 또한 줄게 된다. 셀들 간의 전압 불균형을 바로 잡기 위해선 별도의 셀 전압 균등화 회로가 필요 하다. 본 논문에서는 플라이백 다권선 변압기를 이용한 셀 균등화 회로에서 2차측의 누설 인덕턴스에 의해 생길 수 있는 출력 전압의 차이를 LC필터를 통해 보상하여 셀을 일정한 전압으로 평형을 이룰 수 있도록 하는 회로를 제안하고 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 검증 한다.