• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.324-325
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• 2011

본 논문은 에너지 저장 시스템(ESS)을 위해 개발된 800kW 계통연계형 전력변환장치(PCS)의 구성을 제시하고 실제 제작과 시험에 관해 기술하고 있다. 에너지 저장 시스템은 배터리(BMS), 전력변환장치(PCS), 에너지 관리 시스템(EMS)로 구성되고 전력변환장치는 계통 전력과 배터리가 원활한 전력 흐름을 갖도록 제어하는 역할을 한다. 본 논문은 풍력 출력 평활화의 기능에 대한 시뮬레이션과 전력변환장치의 성능 검증에 대해 중점적으로 기술하였다.

• Bulletin of the Korea Photovoltaic Society
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• v.3 no.2
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• pp.55-62
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• 2017

전기차 보급의 확대에 따라 배터리의 사용연한 도래 시 폐배터리의 누적규모도 전기차 판매량에 비례하여 증가할 것으로 보인다. 국가 별 규제로 인해 배터리의 재활용(Recycle) 의무가 있는 자동차 제조사를 중심으로 폐배터리를 재사용(Battery Second Use: B2U)한 ESS(Energy Storage System) 제품을 출시하거나 이를 활용한 실증 과제를 운영 중에 있다. 전기차 배터리의 성능 보증 수준은 통상 초기용량의 80%로, 보증이 완료된 폐배터리를 낮은 가격으로 매입하여 ESS로 활용할 경우 초기용량의 60%까지 사용 후 폐기할 수 있다. 따라서 B2U 제품은 신규 배터리 셀을 사용하는 ESS 제품 대비 가격은 저렴하나, 20년 이상 사용하는 태양광 시스템과 연계 시 4~6회 교체가 필요하다. 이러한 배경에서 본 고에서는 가정용 태양광 시스템에 신규 배터리를 사용한 가정용 ESS 제품과 B2U ESS 제품 연계 시 에너지 균등화 비용(Levelized Cost of Energy: LCOE)을 비교하여 B2U 제품의 경제적 타당성을 추정한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1319-1322
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• 2015

일반적으로 이차전지를 이용한 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)과 전기 자동차(EV, Electric Vehicle)에 사용되는 전지(Battery)는 용량에 따라 직 병렬로 수십 개에서 수 만개의 배터리가 사용되기도 한다. 이러한 많은 배터리를 제어하고 관리하기 위해 필요한 것이 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)이다. 이러한 BMS는 ESS(Energy Storage System, 에너지저장시스템)의 핵심부품으로서, 관련업계에서는 새로운 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 따라서 본 논문에서는 최근 개발되고 있는 AC 임피던스를 이용한 SOH 예측 기능을 검증할 수 있는 DSP(Digital Signal Processing) Platform 기반으로 Master-Slave 형태의 BMS를 개발하였으며, Master-Slave간에는 CAN 통신을 이용하여 제어성, 확장성을 용이하게 함으로써, 새로운 SOH 알고리즘 구현 및 성능 검증을 손 쉽게 구현할 수 있게 되었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2017.07a
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• pp.108-109
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• 2017

전기자동차 보급 확대로 인해 2018년부터 전 세계적으로 폐배터리가 다량으로 배출될 것으로 예상되어 폐 배터리를 에너지저장장치(ESS)로 재활용하는 방안이 연구되고 있다. 하지만 배터리간 규격이나 수명, 상태의 차이가 존재하기 때문에 셀밸런싱 시스템이 필수로 요구된다. 기존에는 이러한 시스템으로 직렬형 시스템을 채용하고 있지만 모듈화나 신뢰성 등 시스템이 요구하는 조건을 만족시키기 어렵다. 이에 따라 본 논문에서는 기존 시스템과 차별화 된 분산 충 방전 병렬 시스템을 제안하고 그에 사용되는 전력조절기를 소개하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.159-161
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• 2018

지난 수년 간 다량으로 배출되고 있는 폐 배터리를 에너지 저장장치(ESS)로서 재활용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 ESS 시스템에는 사용하는 배터리마다의 규격이나 이전 사용 시 수명, 배출 시 상태의 차이가 존재하기 때문에 각 배터리 간 셀밸런싱 시스템이 필수로 요구된다. 현재까지 직렬형, 병렬형 등이 연구되고 있지만 모듈화나 신뢰성 등을 만족 시키기 위해서는 병렬형이 유리하다. 본 논문에서는 양방향 리니어 레귤레이터를 사용하며 셀 벨런싱 회로가 없는 병렬형 충방전 시스템을 제안하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.07a
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• pp.257-258
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• 2014

본 논문에서는 직류 마이크로그리드 시스템에서의 분산 에너지 저장장치 시스템을 위한 제어 알고리즘을 제안한다. 각 에너지 저장장치의 전력 분배를 위해 state of charge (SOC)와 배터리 노화에 따른 용량 변화를 고려한 적응 드룹 제어 방식을 제안한다. 각 에너지 저장장치의 SOC에 따라 오프셋 전압을 변화시킴으로써 각 에너지 저장장치 간의 SOC 밸런싱을 유지한다. 또한, 에너지 저장장치의 용량 변화에 따라 드룹 기울기 변수를 변화시켜, 노화에 따른 전력 분배를 유지하도록 한다. 48V 직류배전 시스템의 시뮬레이션을 통해 제안된 제어방법을 검증한다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.27 no.4
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• pp.29-36
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• 2022

Existing IoT sensor nodes operate by receiving energy from a battery. But due to the characteristics of sensor nodes that are widely distributed for collecting various information, there is a disadvantage that the battery needs to be periodically replaced. In order to overcome this disadvantage, energy can be harvested from sunlight or high-temperature steam through an energy harvesting system. However, since the harvested power is quite limited, it is difficult to use applications that require instantaneous high power such as communication. We propose the design of the high-power energy harvesting system where a switch control unit compensates for the limited harvested energy with the energy storage device such as a capacitor. To verify the proposed system, an energy harvesting system based on sunlight was implemented, and we confirmed the maximum supply power to the application and the maximum supply time according to capacity of the energy storage device.

• Journal of Energy Engineering
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• v.29 no.2
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• pp.68-78
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• 2020

According to the new climate change agreement, technology development to reduce greenhouse gases is actively conducted worldwide, and research on energy efficiency improvement in the field of power generation and transmission and distribution is underway [1,2]. Economic analysis of the operation method of storing and supplying surplus electricity using energy storage devices, and using energy storage devices as a frequency adjustment reserve power in regional cogeneration plants has been reported as the most profitable operation method [3-7]. Therefore, this study conducted an economic analysis for the installation of energy storage devices in the combined heat and power plant in the Czech Republic. The most important factor in evaluating the economics of battery energy storage devices is the lifespan, and the warranty life is generally 10 to 15 years, based on charging and discharging once a day. For the simulation, the ratio of battery and PCS was designed as 1: 1 and 1: 2. In general, the primary frequency control is designed as 1: 4, but considering the characteristics of the cogeneration plant, it is set at a ratio of up to 1: 2, and the capacity is simulated at 1MW to 10MW and 2MWh to 20MWh according to each ratio. Therefore, life was evaluated based on the number of cycles per year. In the case of installing a battery energy storage system in a combined heat and power plant in the Czech Republic, the payback period of 3MW / 3MWh is more favorable than 5MW / 5MWh, considering the local infrastructure and power market. It is estimated to be about 3 years or 5 years from the simple payback period considering the estimated purchase price without subsidies. If you lower the purchase price by 50%, the purchase cost is an important part of the cost for the entire lifetime, so the payback period is about half as short. It can be, but it is impossible to secure profitability through the economy at the scale of 3MWh and 5MWh. If the price of the electricity market falls by 50%, the payback period will be three years longer in P1 mode and two years longer in P2 and P3 modes.

• Clean Technology
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• v.27 no.4
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• pp.277-290
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• 2021

A supercapacitor, also called an ultracapacitor or an electrochemical capacitor, stores electrochemical energy by the adsorption/desorption of electrolytic ions or a fast and reversible redox reaction at the electrode surface, which is distinct from the chemical reaction of a battery. A supercapacitor features high specific power, high capacitance, almost infinite cyclability (~ 100,000 cycle), short charging time, good stability, low maintenance cost, and fast frequency response. Supercapacitors have been used in electronic devices to meet the requirements of rapid charging/discharging, such as for memory back-up, and uninterruptible power supply (UPS). Also, their use is being extended to transportation and large industry applications that require high power/energy density, such as for electric vehicles and power quality systems of smart grids. In power generation using intermittent power sources such as solar and wind, a supercapacitor is configured in the energy storage system together with a battery to compensate for the relatively slow charging/discharging time of the battery, to contribute to extending the lifecycle of the battery, and to improve the system power quality. This article provides a concise overview of the principles, mechanisms, and classification of energy storage of supercapacitors in accordance with the electrode materials. Also, it provides a review of the status of recent research and patent, product, and market trends in supercapacitor technology. There are many challenges to be solved to meet industrial demands such as for high voltage module technologies, high efficiency charging, safety, performance improvement, and competitive prices.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2010.04a
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• pp.276-277
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• 2010

This paper deals with energy storage system for saving the energy of RTGC(rubber tired gantry crane). Advantage and disadvantage of battery, super-capacitor, and flywheel as an energy storage system were surveyed. Even if a flywheel energy storage system includes some problems such as manufacturing technique and high price, it is surveyed with a promising energy storage system In addition, RTGCs using battery or flywheel as the energy storage system were quantitatively presented through a survey of literatures. It was found that the both RTGC with those systems can reduced the waste of energy.