• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.451-452
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• 2013

제안된 토폴로지의 특징은 각 모듈에 연결된 모든 DC/DC컨버터 출력이 변압기 1개에 연결하는 구조를 취하고 있다. 이러한 구조는 배터리의 전압 밸런싱용 모든 컨버터가 하나의 고조파 변압기를 통하여 자속을 공유하는 형태를 취함으로 모든 컨버터의 입력 전압이 자동으로 같아지는 전압으로 수렴하게 된다. 특히 본 구조는 직렬로 연결된 여러 개의 배터리 전압을 한 개의 전압검출만으로 추적이 가능하여 BMS 관리를 위한 다수의 전압센서를 제거할 수 있는 특징을 갖고 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.157-158
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• 2012

본 논문은 리튬 폴리머 배터리의 수명 감소에 대한 경향성 테스트를 토대로 이중 확장 칼만 필터(Dual EKF)를 이용하여 배터리의 SOC(State-of-Charge) 및 SOH(State-of-Charge) 방법을 제안하였다. 배터리에 수명에 따른 임피던스 변화를 테스트를 수행함으로써 등가회로 모델상에서 수명에 따른 변화가 가장 큰 내부 저항을 선택함으로써 배터리의 SOH 추정을 위해 선택하였다. 배터리 모델은 4.2V, 1440mAh의 리튬폴리머 전지에서 추출되었다. 배터리는 Bulk 커패시터, 두 개의 R-C회로, 직렬 저항을 사용하여 모델링하였다. Dual EKF를 모델에 적용하기 위해 캐패시터 전압은 개방 회로 전압(OCV)을 나타내는데 사용된다. Dual EKF는 충/방전 기기인 TOSCAT-5200에 의해 얻은 실험 데이터로 테스트하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.1
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• pp.1-8
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• 2019

In this paper, the electrical characteristics with various C-rates are tested with a high power series battery pack comprised of 18650 cylindrical nickel cobalt aluminum(NCA) lithium-ion battery. The electrical characteristics of discharge capacity test with 14S1P battery pack and electric vehicle (EV) cycle test with 4S1P battery pack are compared and analyzed by the various of C-rates. Multiple linear regression is used to estimate voltage imbalance of 14S1P and 4S1P battery packs with various C-rates based on experimental data. The estimation accuracy is evaluated by root mean square error(RMSE) to validate multiple linear regression. The result of this paper is contributed that to use for estimating the voltage imbalance of discharge capacity test with 14S1P battery pack using multiple linear regression better than to use the voltage imbalance of EV cycle with 4S1P battery pack.

• Journal of IKEEE
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• v.24 no.4
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• pp.1129-1135
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• 2020

The effects of battery aging limit the rechargeable capacity, State of Health(SoH). It is very important to estimate the SoH in the battery monitoring system(BMS) and many algorithms of measuring the internal resistance of the battery were proposed. A method is used by applying a current source of a specific frequency to the battery and measuring the voltage response. When charging harmonic noise is generated in the voltage response, it results in poor resistance measurement accuracy. In this paper, a robust battery internal resistance measurement algorithm is proposed to eliminate the effect of charging noise by integrating the current source and voltage response signals for a certain period. It showed excellent accuracy and stable measurement results. Applying to the BMS for uninterruptible power supply, the usefulness of the proposed method is verified.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.46-48
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• 2020

본 논문에서는 전기자동차용 배터리의 충방전 시 단자전압이 배터리의 상하한 전압에 도달하지 않는 최대 가용 출력 전류 추정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 SOC에 따라 변화하는 내부 파라미터를 고려하여 일정 시간동안 배터리가 출력 가능한 최대의 전류를 추정함으로써 해당 시간 동안 배터리의 출력을 보장하고 배터리의 가용 에너지를 극대화한다. 알고리즘을 검증하기 위하여 전기자동차용 배터리를 이용한 실험 및 시뮬레이션을 진행한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.55-57
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• 2020

최근 항공기 분야에서는 기존 내연기관이 아닌 배터리를 이용한 전기 추진 방식(Electric Propulsion)에 대한 연구가 활발하다. 특히 완전 전기 추진 시스템에서는 모든 전력을 배터리로부터 입력받는다. 배터리는 잔존용량에 따라 배터리의 출력전압의 크기가 변하는 특성을 갖는다. 이러한 특성은 전동기 상전류의전고조파 왜율(THD)에 영향을 준다. 본 논문에서는 배터리 잔존용량에 따른 상전류 맥동을 분석하였고, 배터리 동작 특성에 맞추어 상전류 THD 조건을 만족하고 최대 효율로 인버터를 동작하기 위한 스위칭 주파수 선정 알고리즘을 제안하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.19 no.3
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• pp.366-370
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• 2015

This paper proposes an alternating battery discharge method by balancing discharge time of battery cells, which significantly increases battery lifetime. In the conventional method, several battery cells are alternately discharged to make battery recovery effect, and this increases battery lifetime. In this case, there are some overlap intervals where several battery cells are ON to avoid system power cut-off, but this makes several problems due to the voltage differences of battery cells. To mitigate these problems, discharge time of battery cells are controlled to make battery cell voltages as equal as possible. Measurements show that the battery lifetime is exxtended by 19.2% in the proposed method.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.11a
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• pp.313-314
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• 2011

본 논문은 탑재형 배터리 충전기의 안정도 향상을 위한 제어기 설계 기법을 제안한다. 전체 시스템은 역률개선회로와 위상천이방식의 풀-브릿지 컨버터로 구성되어 있다. 역률개선회로는 전류제어기와 전압제어기에 의해 입력전류와 직류단 전압을 제어하며, 풀-브릿지 컨버터는 직류단 전압을 입력으로 하여 일정 출력전압을 제어한다. 본 논문에서는 역률개선회로의 소신호 모델을 이용한 PI 전류 및 전압제어기 설계기법, 위상천이방식의 풀-브릿지 컨버터에서 출력 캐패시터의 작은 등가직렬저항(ESR)을 고려한 타입-3 형태의 제어기 설계기법을 제안한다. 3kW급 탑재형 배터리 충전기 시스템을 모의한 시뮬레이션을 통해 설계된 제어기의 성능을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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• pp.149-150
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• 2012

본 논문에서는 배터리 팩을 구성하는 셀간의 전압편차를 이용한 이산 웨이블릿 변환(DWT;discrete wavelet transform) 기반 SOH(State-of-health) 예측방법을 소개한다. 충방전 전압은 DWT의 다해상도 분석(MRA;multi-resolution analysis)을 이용한 시간-주파수 분석을 통해 고주파 전압 성분(detail;$D_n$)과 저주파 전압 성분(approximation;$A_n$)으로 추가 분해되어 SOH 예측을 위한 추가정보를 제공한다. 각 성분의 통계처리(표준편차)를 통해 노화 이전과 이후의 성분값을 비교한다. 즉 프레시 배터리팩과 노화된 팩의 표준편차 기반 셀간 불균형을 서로 비교하여 SOH 예측이 가능하다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.11a
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• pp.189-190
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• 2015

본 논문은 계통연계형 인버터의 DC-Link단 전압 변동에 따른 3상 인터리브드 양방향 DC-DC 컨버터의 배터리 전류 리플 분석에 관한 것이다. 배터리 전류 리플 저감을 위하여 인터리브드 방식을 사용하였으나 전압 변동에 따라 전류 리플이 변하므로 전류 리플을 최소화 하는 방법을 찾고자 한다. 전 부하구간에서 전류 임계모드로 동작시켜 시스템의 효율을 높였으며, 배터리 전압과 DC-Link단 전압 변동에 따라 주파수와 듀티를 가변시켜 출력전력을 제어하였다. 시뮬레이션을 통하여 전류 리플 해석 결과를 보였다.