• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2019.07a
• /
• pp.195-197
• /
• 2019

자동차용 배터리는 초기 용량의 80% 이하가 되면 교체하게 되며, 근간 폐배터리의 수가 폭발적으로 증가할 것으로 예측되고 있다. 폐배터리의 폐기로 인한 환경 파괴를 방지하고 자원을 재활용하기 위해서 자동차에서 나오는 폐배터리를 에너지저장장치(ESS)로 재사용 하는 것에 대한 관심이 높아지고 있다. 폐배터리를 ESS로 재구성하기 위해서는 폐배터리 모듈의 그레이딩을 통해 비슷한 성능의 모듈끼리 모아서 구성하는 것이 매우 중요하다. 배터리 모듈 간의 불균형은 전체 시스템의 성능을 저하시키며, 따라서 비슷한 성능과 잔존 수명을 가진 모듈을 골라내는 일은 폐배터리의 재사용에 있어서 첫 번째 선결 과제가 된다. 본 연구에서는 폐배터리의 상태 및 잔존수명평가를 위해 배터리 모듈의 임피던스 스펙트럼을 측정할 수 있는 장비를 개발하였다. 폐배터리 모듈에 AC 섭동을 인가하고 이를 측정하여 임피던스 스펙트럼을 계산할 수 있는 하드웨어와 소프트웨어를 개발하였다. 개발 장비는 60V이하의 폐배터리 모듈의 임피던스 스펙트럼을 0.1Hz에서 1kHz까지 측정 가능하며, 측정 결과를 바탕으로 커브 피팅을 통해 등가회로의 파라미터도 계산할 수 있다. SM3에서 얻어진 폐배터리 모듈을 이용하여 측정한 임피던스 스펙트럼을 상용장비인 BIM2로 측정한 결과를 비교하였고, Reduced Chi-Square를 이용한 분석결과 두 데이터가 거의 일치함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2014.07a
• /
• pp.415-416
• /
• 2014

FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)는 연료전지를 사용하여 차량 구동용 전동기에 필요한 에너지를 공급한다. 연료전지는 부하에 급격한 변화가 발생하였을 시에 과도특성이 나타나고 자동차에 에너지를 공급하는 속도에 영향을 준다. 그러므로 연료전지의 특성상 FCEV에서 배터리는 연료전지와 함께 사용된다. FCEV 및 전기자동차는 배터리의 대용량화를 위해 일반적으로 배터리 셀을 직/병렬로 모듈화하여 사용하는데, 이때 배터리 모듈의 충전 및 방전이 반복될 경우, 각 배터리 잔존용량의 불균형이 나타난다. 본 논문은 연료전지 전기자동차용 전력변환 장치를 이용하여 배터리 셀을 모듈화하여 모듈 별 밸런싱을 수행하는 시스템의 설계와 제어기법을 제안한다. 각각의 배터리 모듈과 연료전지를 연결하는 컨버터 모듈은 독립적으로 제어되어 배터리를 모듈 단위로 균등화시킨다. 이때 연료전지를 입력으로 절연형 컨버터를 병렬로 사용하며, 각각의 배터리 모듈을 균일하게 충전한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2017.07a
• /
• pp.335-336
• /
• 2017

본 논문에서는 대용량 배터리 모듈이 병렬 연결되어 있는 에너지 저장장치 시스템의 초기 기동 조건시 투입 초기의 전류를 추정할 수 있는 방법을 제시한다. 제안된 방법은 배터리 모듈을 구성하고 있는 리튬 배터리 모듈의 단자 전압 및 배터리 모듈 저항 데이터를 이용하여 병렬 연결하고자 하는 배터리의 전류를 예측하는 방법으로써 배터리 모듈의 기동 투입 가능여부 등 온 오프 시퀀스 로직에 적용할 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2019.11a
• /
• pp.198-199
• /
• 2019

이 논문에서 제안하고자 하는 컨버터는 태양광 모듈이 결합된 Phase-shifted Full-bridge(PSFB) 컨버터이다. 기존 전기자동차의 전력변환 시스템에는 고전압 배터리와 저전압 배터리간 전력전달을 위한 DC-DC 컨버터가 존재한다. 저전압 배터리 충전에 있어 고전압 배터리 외에 태양광 모듈 컨버터를 사용하여 고전압 배터리 사용량을 낮출 수 있다. 이 논문에서는 기존의 PSFB 컨버터의 2차측에 태양광 모듈과 스위치하나를 추가하여 태양광 Buck Converter를 구성하였고 PSFB컨버터의 출력 인덕터와 Synchronous switch를 사용하게 되어 소자 수를 절감하였다. 또한 PSFB 동작 시 1차측 전류가 Free wheeling하는 구간에서 태양광 Buck converter를 동작함으로써 고전압 배터리와 태양광 모듈에서 동시에 저전압 배터리로 전력공급이 가능하게 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2017.11a
• /
• pp.175-176
• /
• 2017

본 논문은 전기자동차용 고전압 배터리에서 차량용 저전압 배터리를 충전하는 분산형 LDC 모듈의 병렬 운전에 대해 기술한다. 제안하는 LDC 모듈은 각각의 고전압 배터리 모듈마다 적용되며, 소용량의 PCB 타입으로 제작되었다. 이는 전기자동차에서 요구하는 배터리 용량에 따라 다병렬로 구성할 수 있는 용이함을 가진다. 실험을 통해 분산형 LDC 모듈의 병렬 운전을 확인하고, 부하량에 따른 효율을 검증하였다.

• Journal of IKEEE
• /
• v.23 no.2
• /
• pp.695-703
• /
• 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 KIEE Conference
• /
• 2011.07a
• /
• pp.1674-1675
• /
• 2011

USN환경에서 다양한 정보를 획득하기 위한 수 십~수 천개의 배터리 기반 센서노드의 유지, 보수에 많은 시간과 비용이 소요되어 배터리 기반의 센서노드는 USN 산업의 한계점으로 작용한다. 이를 해결하기 위해 본 논문은 센서노드 배터리 충전용 무선전력획득 모듈을 제안한다. 무선전력전송장치가 전송하는 RF 전력을 전력획득모듈이 효과적으로 획득 및 효율적인 관리를 통해 센서노드가 정보를 센싱하고 전송하는데 소모하는 전력 및 자연 방전되는 배터리 전력을 보충한다. 무선전력획득모듈이 적용된 센서노드를 통해 배터리 전력을 일정하게 유지시켜 배터리 교환 주기를 반영구적으로 연장함으로써 USN의 신뢰성과 적용가능성을 높이고 USN산업의 활성화에 기여할 수 있다. 본 논문은 34dBm의 전력전송장치와 무선전력획득모듈 사이의 거리 5m에서 -2dBm의 전력을 획득하여 센서노드용 70mAh의 리튬폴리머 배터리의 충전을 통해 시스템을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2014.07a
• /
• pp.148-149
• /
• 2014

본 논문에서는 직렬 멀티 모듈형 무정전 전원 장치(UPS, Uninterruptible power supply) 시스템의 배터리 밸런싱 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 배터리의 고유 특성에 의한 SOC(State of charge) 차이를 최소화시키기 위해 각 배터리의 출력전력 제어를 함으로써 배터리 가용 용량을 높인다. 직렬로 연결된 UPS 모듈의 배터리 전압을 이용하여 전력 지령을 계산하고 이를 바탕으로 각 UPS 모듈의 출력전력을 제어한다. 제안한 배터리 밸런싱 알고리즘의 타당성은 수학적 분석 및 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• Journal of the Korean Electrochemical Society
• /
• v.14 no.4
• /
• pp.253-260
• /
• 2011

In this study, computational simulation was performed for thermal management of modules consisting of 10 batteries. Simplified structure and equivalent thermal resistance network was applied to maintain the thermal properties. Verification test of the mesh were in progress to ensure the reliability of 2.6 mm in the narrow gap between the battery, resulting in at least three divided mesh between the shape of the grid was required. Type of air from rear of the module, type of air from top of the module and type of air from bottom of the module were applied and effective cooling methods are discussed based on the location of fan and air intake of the modules. Maximum temperature and temperature differences of modules that directly affect the performance of the module were compared, and also behavior of the fluid was confirmed by comparing the air flow. The best maximum temperature is shown type of air from bottom of the module to $40.27^{\circ}C$ and type of air from top of the module shows smallest temperature difference $0.73^{\circ}C$.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
• /
• v.48 no.6
• /
• pp.34-42
• /
• 2011

With the progress of USN technology, fields to which wireless sensor node is applicable are increased under a condition that it holds a lot of problems to solve for betterment. One of the problems which acts as an obstacle to USN industry diffusion is the wireless sensor node battery exchange to their individual life cycle. Exchanging the battery of so many sensor nodes one by one requires a great deal of times and costs. Such problem is against the convenience supply -aim by applying USN technology. In this paper, using RF wireless power transmission system that power transmission / harvesting module from a distance of 5 m and the power of 10 dBm with a current of 1 mA or more for Sensor Nodes in lithium-polymer battery charging system tested and verified.