• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.2545-2552
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• 2014

본 연구에서는 전기구동 자동차에 동력원으로 사용되는 고전압 및 고용량 배터리의 고효율 운전을 위하여 배터리 열관리 시스템 기술을 소개하고 이론적 설계 방법에 소개하고 한다. 이를 위하여 전기구동 자동차의 배터리로 많이 사용되는 리튬이온 배터리의 고효율 운전을 위한 발열 모델링을 제시하였고, 열원의 종류에 따른 냉방 및 난방 시스템 설계를 에너지 평형식을 이용하여 부하를 계산하였다. 특히, 리튬이온 배터리의 발열 모델링을 이용하여 충전 및 방전 시 발열 반응열과 혹서기 및 혹한기시 배터리 작동의 최적 온도를 유지하기 위한 냉방과 난방 설계 기술을 제시하였다. 전기구동 자동차 종류에 따라 배터리 사용 비중이 다르기 때문에 효율적인 배터리 열관리를 위하여 계절별 및 작동 모드별 부하에 따른 배터리 열관리 기술을 제안하였다. 또한, 냉방 부하가 가장 큰 여름철 동일 조건에서 외부 공기 온도가 같다고 가정하면 냉방 능력은 수랭식 냉매 방법이 가장 크며 공랭식 방법이 가장 작게 나타난다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.363-364
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• 2020

본 논문은 최근 주목 받고 있는 데이터 기반 인공지능 알고리즘을 사용하는 배터리 충전 상태 추정 기법에 대하여 조사 분석한다. 기존의 배터리 모델링 기법의 단점을 회피할 수 있는 데이터 기반 인공지능 알고리즘의 구조적 특징을 확인하고, 배터리 충전 상태 추정에 데이터 기반 인공지능 알고리즘을 적용 했을 때, 충전 상태 추정 정확도에 영향을 끼치는 요소인 데이터 구성에 대한 분석을 실시하여, 데이터 구성 시 필수적으로 고려해야하는 설계조건을 조사 분석한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.610-618
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• 2020

본 논문에서는 규칙기반 알고리즘을 이용한 수소연료전지/배터리 하이브리드 철도차량 모델링을 제시한다. 모터의 운전영역에 따른 토크 곡선을 계산하여 견인 시스템의 구동 전력을 결정하고 철도차량의 각 운전 모드에 적용하여 전기 시스템을 모델링 한다. 전기 시스템의 전력은 규칙기반 알고리즘을 이용한 에너지 관리시스템(Energy Management System, EMS)으로 결정한다. 배터리의 충전상태(State Of Charge, SOC)에 따라 운전 영역을 세분화하여 수소 소비량을 효율적으로 관리한다. 제안하는 철도차량 모델링의 타당성은 MATLAB/Simulink 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.253-254
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• 2012

본 논문은 부스트 컨버터를 이용한 배터리 시험장치의 방전 전력 재사용 방법에 관한 것이다. 제안된 배터리 시험 장치는 테스트 배터리의 성능 시험을 위한 배터리 방전 시 보조 배터리에 전력을 방전하고, 충전 시 보조 배터리의 전력을 재사용 할 수 있도록 설계하였다. MATLAB의 일반적인 배터리 모델링을 이용한 충 방전 테스트 시뮬레이션으로 제안된 방법의 타당성을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.198-200
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• 2019

배터리의 상태를 추정하기 위해 전압과 전류 데이터는 사용자가 센서를 통해 얻을 수 있는 정보이며, 이때 노이즈 성분이 포함된 전압 및 전류 데이터는 배터리의 상태 추정을 할 때 정확도를 크게 감소시킬 수 있다. 기존의 확장 칼만필터(EKF, Extended Kalman Filter)를 사용하여 노이즈 성분이 포함된 데이터를 통해 배터리의 상태를 추정했을 때는 노이즈의 영향으로 인해 추정 정확도가 떨어진다. 본 논문은 적응형 칼만 필터(AKF, Adaptive Kalman Filter)를 사용하여 노이즈 분산값을 업데이트 해줌으로써 SOC추정 성능을 향상시켰다. 실험 및 배터리의 모델링은 21700 NMC 고용량 배터리를 사용하였으며, 배터리의 전압에 임의의 노이즈 성분을 추가하여 배터리의 SOC를 추정 정확도를 검증 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.379-380
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• 2016

본 논문에서는 Z-소스 네트워크 기반의 배터리 시뮬레이터의 전압 제어기 설계를 위한 소신호 모델링을 수행하고 보드선도를 이용한 안정도 분석을 통한 전압 제어기 설계 방법을 제안하였다. 이를 통하여 인덕턴스와 커패시턴스에 따라 변하게 되는 시스템의 주파수 응답 특성을 고려하여 Z-소스 네트워크 기반의 배터리 시뮬레이터가 안정적으로 동작하도록 하는 전압 제어기의 제어 이득값을 선정하였다. 제안한 방법은 MATLAB을 이용한 안정도 분석을 통하여 검증되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 에너지변화시스템부문
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• pp.271-273
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• 2009

본 논문은 연료전지의 동특성을 모델링하고 시뮬레이션 결과를 이용하여 시스템에서 에너지 보상 배터리의 최적화 설계 방법을 제안하였다. 다양한 전기화학방정식과 실제 연료전지의 측정 데이터를 기반으로 연료전지 모델링을 수행하고, 시뮬레이션 결과를 분석하여 시스템에서 요구되는 전력을 계산하여 배터리를 용량을 산정 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.39-41
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• 2018

에너지 저장 장치에서 배터리의 효율적인 운용과 정확한 SOC 모니터링을 위해 배터리 노화 시 충전 미소용량과 방전용량의 회귀 모형 기반 배터리 방전 용량의 갱신을 통해 SOC 추정 기법을 제안한다. 본 논문에서는 전기적 노화 실험을 수행하였고, 충전 시 특정 전압 영역의 충전 미소 용량과 방전용량을 산출하여 미소용량과 방전용량의 상관관계를 확인하였고, 이를 통해 회귀모형을 모델링하였다. 모델링된 선형회귀모형을 적용하여 노화에 따른 SOC의 정확도를 향상시켰으며, 이의 검증을 수행하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.369-372
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• 2008

무선 센서 네트워크(WSN)는 소규모, 저비용, 저전력 지능형의 센서 노드로 구성되고, 원격 환경 감시와 군사작전 및 재난 상황 등에 응용 될 수 있는 기술이다. 이러한 센서 네트워크에서 구성된 노드의 에너지 공급은 독립된 소형배터리를 통해 이루어진다. 따라서 각 노드에서의 에너지의 효율적인 관리가 무선 센서 네트워크의 최대 쟁점이 되고 있다. 본 논문에서는 이러한 노드의 제한된 배터리 자원을 보다 효율적으로 유지 관리하기 위한 방법으로 ASIT(Advanced Sensing Interval Time) 알고리즘을 제안한다. 제안된 ASIT란 입력된 센싱 값의 변화와 센서 노드의 에너지 잔여량에 따라 센싱 주기를 제어 관리하는 방법으로 이에 대한 모델링을 수립하고, 실제 노드 관리 결과와 모델링 된 결과의 오차를 관찰하여 적중율을 향상하는 기법을 제안한 것이다. 제안된 ASIT의 알고리즘으로부터 센서 노드의 수명을 향상 시켜 궁극적으로는 무선 센서 네트워크 전체의 망 접속의 신뢰성과 노드 관리 수명을 연장시키며, 망의 토폴로지 구성의 측면에서는 전체적인 영역의 커버리지를 향상시키는 동시에 제한된 배터리 자원을 효율적으로 관리 할 수 있는 걸과를 얻게 된다.