• 한국전산유체공학회지
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• 제16권3호
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• pp.82-87
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• 2011

The battery pack, a main component of NEV(Neighborhood Electric Vehicle), needs cooling system when it is charging or discharging to prevent the degradation of the battery charging efficiency. The purpose of this study is to analyse the effects of cooling methods, changing positions of inlet and outlet and changing area ratios of inlet and outlet. It has been observed that in the point of uniform cooling, suction from the exit side is more efficient than blowing from the inlet. And there is a suitable inlet/outlet area ratio in maximizing the mass flow rate. A commercial code, STAR-CCM+(ver. 4.02), was used for the numerical study.

• 전력전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.16-24
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• 2019

The performance of the battery management system (BMS) algorithm is important for ensuring the stability and efficient operation of battery packs. Such a performance is determined by the internal parameters of the electrical equivalent circuit model (EECM). This study proposes a performance improvement and verification of battery parameters for the BMS algorithm using electrical experiments and tools. The parameters were extracted through electrical characteristic experiments, and an EECM based on Ah counting was designed. Simulation results using the EECM were compared with actual experimental data to determine the best parameter extraction method.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.33-35
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• 2018

본 논문에서는 전기자동차에 탑재된 배터리의 최대 출력 전류 산출을 위한 실시간 셀 스크리닝 알고리즘을 제안한다. 알고리즘을 통하여 배터리 팩을 구성하는 셀들 중 필수적으로 관리해야 할 셀을 선별하고 이를 최대 출력 전류 추정에 사용함으로써 안전성을 확보함과 동시에 연산량을 줄여 BMS의 부담을 완화하고 관리의 효율을 증대한다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이션을 기반으로 유효성을 검증한다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권3호
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• pp.1-9
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• 2022

본 연구에서 대상으로 삼은 비행체는 4~5인승급 수직이착륙기이며, 해당 비행체용 추진시스템은 가스터빈엔진과 배터리팩을 주 전력원으로 사용하여 다수의 모터가 필요로 하는 요구전력을 공급하는 분산 하이브리드 추진시스템이다. 본 연구에서는 기본설계 결과를 바탕으로 MATLAB/Simulink 프로그램을 사용하여 하이브리드 추진시스템용 설계/해석 플랫폼을 개발하였다. 시뮬레이션 해석을 통해 비행 시나리오에 따른 각 전력원별 출력 거동 및 운용 범위를 확인하였고, 이를 통해 기본설계 결과의 실현가능성을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.269-276
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• 2023

본 연구에서는 1시간 이상 체공이 가능하도록 드론에 적용하기 위한 하이브리드 동력시스템을 제안한다. 이 동력시스템은 발전기에서 발생되는 교류를 다이오드 브리지 회로를 통해 직류로 변환하여 배터리를 충전시키고 동력시스템의 높은 제어성능을 얻기 위하여 분리된 셀을 갖는 배터리시스템을 사용한다. 본 논문에서는 부하별 연비와 출력을 분석하였으며, 또한 선정된 발전기의 성능을 연구하였다. 제안된 하이브리드 동력시스템을 장착한 드론은 중량 대비 출력 비율이 0.82로 계산되었으며, 비행시간은 4,179초 동안 비행하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.324-329
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• 2011

휴대 기기가 고기능화, 다기능화 됨에 따라 다양한 멀티미디어 기능이 요구되면서 배터리를 보다 장시간 이용하면서 더 높은 전력과 에너지가 요구되고 있다. 이에 따라 여러 개의 리튬이온 cell을 연결한 배터리팩이 많이 사용되고 있다. 2개 이상의 cell로 구성된 리튬이온 배터리를 안전하게 사용하기 위해서는 과전압 및 과전류, 고온으로 부터 보호해야 됨은 물론, 수명을 연장하기 위해서 각 cell의 전압을 같게 유지시켜주는 balancing 기능이 반드시 요구된다. 본 논문에서 제안한 IC는 모바일 기기뿐만 아니라 E-bike, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 분야에도 적용 가능할 것으로 예상되며, 국내 PMIC 발전에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권10호
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• pp.813-820
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• 2016

Hybrid Electric Vehicles (HEVs) are developed to be operated with two kinds of power source (Diesel Engine and Electric Motor with Rechargeable High Voltage Battery Pack). HEVs for military vehicle require high reliability to provide stable powers under serious environment such as vibration and shock. To ensure normal operation of battery pack under serious environment such as vibration and shock, the high voltage battery pack needs to have appropriate dynamic characteristics. This paper presents a design procedure for high voltage battery pack with such characteristics. An isolator design is proposed to reduce vibration and shock. Associated random vibration and shock response of the high voltage battery pack are simulated under conditions suggested by MIL specifications. Its dynamic characteristics and vibration and shock responses are validated with experiments.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.635-641
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• 2016

엔진과 전기추진장치를 혼합한 하이브리드 추진 장치를 구동하기 위해서는 셀 단위로 이루어진 수십 개의 리튬계열의 배터리가 들어 있는 팩들로 접속이 된 전원을 사용한다. 따라서 많은 량의 배터리 셀의 상태를 언제든지, 엄격하게 관리할 필요가 있다. 일반적으로 배터리 관리(Battery management system, BMS)는 셀 전압, 전류 및 온도 등의 데이터를 운전 중에 받아서 상태를 컴퓨터로 모니터링 한다. 배터리의 상태를 확인하기 위한 또 다른 중요한 데이터는 배터리의 잔존수명(State of charge, SOH)을 알 수 있는 내부저항과 충전상태(State of charge, SOC)를 알 수 있는 무 부하 단자전압(Open circuit voltage, OCV)이 있다. 그러나 연속운전 중에는 내부 손실저항과 캐패시턴스의 병렬 등가회로로 인하여 내부저항의 측정이 어렵다. 또한 대부분의 에너지저장시스템에는 전압, 전류, 온도 등의 데이터를 이용하여 BMS가 수행되고 있지만, 운전 중에 예기치 않게 배터리 셀의 고장이 발생하는 경우에는 구동 전원장치의 출력전압이 변동하고, 하이브리드 자동차 또는 선박의 추진이 어려울 수가 있다. 본 논문에서는 리튬인산철 배터리 팩을 이용한 하이브리드 선박용 직류전원장치를 대상으로 배터리 셀의 돌발고장 순간에도 직류전원장치의 일정전압을 유지하면서 내부저항의 추정이 가능하고, 정상운전 중에는 OCV의 추정이 가능한 고 안전 BMS를 구현하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.527-535
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• 2017

연료전지 배터리 하이브리드 UPS용 연료전지 파워 팩 내부에 설치한 연료전지의 화학반응에 의해 생성되는 열을 제거하는데 어려움이 있다. 열을 제거하지 못할 경우 연료전지의 내구성과 성능에 영향을 끼쳐 수명 단축의 원인이 된다. UPS용 연료전지 파워 팩 제작을 위하여 연료전지의 적절한 냉각 방법을 선정하고 제시하는 것이 본 연구의 목표이다. 냉각방법 선정을 위해 냉각 성능에 영향을 주는 각각의 설계 인자를 변화시키면서 연구를 수행하였다. 전산해석은 상용프로그램인 COMSOL Multiphysics로 수행하였다. 먼저 연료전지 스택의 냉각 팬의 위치를 상단과 하단에 배치했을 때 1 kW급 연료전지 스택 표면온도를 비교하였으며, 각각의 위치에 따른 냉각 팬의 회전속도를 2,500, 3,000, 3,500, 4,000 RPM으로 변경하여 적절한 냉각 팬의 속도를 결정하였다. 또한 파워 팩 외부에서 내부로 들어오는 공기의 입구인 그릴의 타공면적을 달리하여 내부로 들어오는 공기의 유량이 냉각에 미치는 영향을 비교하였다. 본 연구는 UPS용 연료전지 파워 팩 내부 연료전지의 열관리 기술개발에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제30권2호
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• pp.33-42
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• 2023

전기자동차 산업은 전 세계적 환경규제 정책과 더불어 각 국 정부의 지원이 맞물려 성장이 가속화 되고 있다. 따라서 전기자동차용 배터리에 대한 수요는 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 전기자동차 배터리 시스템은 다수의 배터리 셀 및 모듈을 전기적으로 연결시켜 하나의 배터리 팩으로 적용된다. 이러한 배터리 셀 및 모듈을 접합하는 기술은 성능, 용량 및 안정성에 직접적인 영향을 주기 때문에 매우 중요하다. 따라서 기계적, 전기적 특성 등 여러 기준들을 고려하여 견고하게 조립되어야 한다. 각각의 접합 기술은 서로 다른 장점과 한계를 가지고 있으며, 배터리 셀에 적용할 때에는 몇 가지 기준이 고려되어야 한다. 본 논문에서는 다양한 배터리 셀 형태에 따른 접합기술의 적용 현황을 조사하고, 저항 용접 및 레이저, 초음파 등 대표적 접합기술에 대한 특징과 장단점을 제공하고자 한다.