• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.387-388
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• 2020

본 논문은 패시브 셀 밸런싱과 액티브 셀 밸런싱의 에너지 손실 비교에 관한 연구내용이다. 패시브 셀 밸런싱은 저항을 이용하여 과충전된 셀의 에너지를 소모하는 방식이며 액티브 셀 밸런싱은 SSC(Single Switched Capacitor) 구조를 이용하여 높은 에너지 셀의 에너지를 낮은 에너지 상태의 셀로 전달하는 방식이다. 높은 셀과 낮은 셀의 SOC(State Of Charge)의 차이가 5% (0.085 V)일 때 ∆SOC = 3% (∆V = 0.051 V)로 줄이기 위해 패시브 셀 밸런싱과 액티브 셀 밸런싱을 하여 두 셀 밸런싱의 에너지 손실 차이를 시뮬레이션과 실험을 통하여 비교한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.31-32
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• 2015

본 논문은 FAC (Forward converter Active Clamp) 회로를 통해 변압기 자화인덕턴스에 저장된 에너지를 셀 밸런싱에 재사용하는 Active Clamp Forward converter 기반 셀 밸런싱 회로를 제안한다. 제안 회로는 클램프 커패시터의 충전 균형으로 스위치를 전압 스파이크로부터 보호하고 전력손실을 초래할 수 있는 변압기의 자기포화를 방지할 수 있다. 제안한 셀 밸런싱 회로는 RCD 포워드 셀 밸런싱 컨버터 보다 더 높은 전력 전달 효율과 낮은 전압 스트레스를 갖는다. 제안한 액티브 셀 밸런싱 회로는 동시에 모든 셀이 균등화 되도록 작동하므로, 셀밸런싱 시간이 짧다. 본 논문에서는 제안 회로의 배터리 상태에 따른 제어모드를 설명하고 회로의 타당성 검증을 위해 Powersim 사(社)의 Psim 시뮬레이션 연구를 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.385-386
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• 2016

직접 변조 방식(direct modulation)을 사용한 Modular Multilevel Converter(MMC)의 6개의 암 캐패시터 전압의 자연균형화(Natural Balancing) 현상은 여러 연구 및 실험에서 관측되고 있다. 또한, 이러한 현상의 원리뿐만 아니라, 시스템 파라미터와 밸런싱 동특성사이의 관계가 수학적인 분석을 통하여 검증되었다. 직접 변조 방식은 간접 변조 방식(indirect modulation)과 달리, 입/출력 AC 및 DC 측 제어기 외에 암 캐패시터 전압 밸런싱을 위한 순환전류 제어기가 존재하지 않지만, 캐패시터 맥동 저감을 위해 일반적으로 캐패시터 2 고조파 맥동 제어기를 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 직접 변조방식을 사용한 MMC의 2고조파 전압 맥동 제어기가 암 캐패시터 전압 자연 밸런싱에 미치는 영향을 고찰하고 분석한다. 또한, 2 고조파 전압 맥동 제어기의 유무에 따른 전압 자연 밸런싱의 동특성에 대한 비교를 400MW MMC full-scale 시뮬레이션을 통해 살펴보도록 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(C)
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• pp.292-294
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• 2011

전기자동차에 대한 연구가 진행됨에 따라 동력원으로 사용되는 대용량 리튬-폴리머 배터리의 운용과 관리에 대한 관심이 증가하고 있다. 다중 셀로 구성된 대용량 리튬-폴리머 배터리는 물리적 화학적 특성에 따라 충전시 셀간 전압 격차가 발생하게 된다. 셀간 전압차는 배터리 용량, 수명, 안정성에 부정적 영향을 주게 된다. 기존 연구들은 각 셀의 특성을 고려하지 않고 충전 결과를 바탕으로 동일한 밸런싱 방법을 적용시킴으로 효율성을 떨어트린다. 본 논문에서는 진화 신경망 기반의 지능형 셀 밸런싱 시스템을 제안한다. 배터리의 특성을 진화 신경망을 통해 학습시킴으로 각 셀 충전시 저항의 크기를 결정한다. 이를 통해 각 셀 특성을 고려한 사전 셀 밸런싱을 수행하였다. 제안하는 방법의 유용성을 입증하기 위해 카이스트 온라인 전기자동차에 장착 예정인 배터리 관리 시스템 기반 시뮬레이션을 수행하여 효과적인 셀 밸런싱이 가능함을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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• pp.235-237
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• 2006

최근 분산 해쉬 테이블(Distributed Hash Table)을 이용한 구조적 P2P(peer-to-peer) 시스템에서 로드 밸런싱에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 일반적으로 P2P 시스템에서의 피어들은 빈번하게 참여하는 동시에 탈퇴하기도 하기 때문에 로드의 불균형이 심화되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 구조적 P2P 시스템에서 피어의 참여와 탈퇴 시 발생하는 가상서버의 이동을 효과적으로 관리하는 기법인 PALB(Peer Activity-aware Load Balancing)를 제안한다. 제안하는 PALB는 피어의 참여, 탈퇴 시에 발생하는 로드 불균형을 해결하기 위하여 적절한 수의 가상서버를 가장 적합한 피어에게 분산시킨다. 또한 이전 연구에서 제안한 OLAB(Object Lifetime-aware Load Balancing)와 함께 사용하여 로드 밸런싱 성능을 향상시킬 수 있다. PALB의 성능 평가를 위하여 동적 P2P 시스템 환경을 구성하였고, 피어와 오브젝트의 랜덤 데이터 셋을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 PALB가 기존의 시스템에 비하여 더 적은 비용으로 더 나은 로드 밸런싱을 수행함을 확인하였다. 또한 OLAB와 동시에 사용하였을 경우, 매우 뛰어난 성능을 보임을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.205-206
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• 2016

본 논문에서는 전압 밸런싱을 위한 부스트-포워드 컨버터를 이용한 피드백 방식 차동전력조절(DPP, Differential Power Processing) 시스템을 제안한다. 이 시스템은 서로 직렬 연결된 태양광패널을 입력으로 연결된 상태에서 DPP 컨버터가 각 태양광패널에 병렬로 연결된다. 또한 DPP 컨버터의 출력도 직렬로 연결되고 전체는 부스트 컨버터에 의해 통합되어 최종적으로 인버터를 통해 계통 및 기타 시스템에 연결된다. 이러한 구조의 DPP 시스템은 태양광패널 중의 한 부분에 그늘짐 현상이 발생할 경우 DPP 컨버터의 출력에 영향을 미치게 되어 전압불균형이 발생한다. 이는 전체 시스템의 효율과 인버터와 같은 계통과 연결 시 정상작동 여부에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 DPP 컨버터 출력부의 전압 밸런싱을 수행하는 회로가 필요하다. 제안하는 회로는 이러한 DPP 시스템에서 적용할 수 있는 부스트-포워드 컨버터를 이용한 전압 밸런싱 회로이다. 이를 검증하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권10호
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• pp.1-7
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• 2003

본 논문에서는 정적 모델에서 로드 밸런싱 기법을 적용한 라우팅 및 파장 할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 로드 밸런싱 기법은 파장 할당 및 광 경로 선택 시 모든 링크 및 파장에 광 경로를 균등하게 분배하고 광 경로 선정 순서를 고려하여 망 자원을 효율적으로 사용하는 방법이다. 로드 밸런싱 효과를 극대화하기 위해 파장할당과 광 경로 선정이 결합된 레이어드 그래프에서의 시뮬레이션을 통해 제안된 기법이 기존 우선 선택 방식 알고리즘 보다 낮은 블록킹 확률과 적은 계산 시간을 갖는 효율적인 방법임을 증명한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.355-356
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• 2012

본 논문은 배터리 셀 전압의 균등화에 대한 새로운 회로를 제안한다. 제안한 회로는 확장된 다권선 변압기를 이용한 회로로 변압기 사이에 있는 권선을 연결하여 모듈 간의 밸런싱 동작이 이루어지게 하는 회로이다. 밸런싱 성능을 분석하기 위하여 Cantilever 변압기 모델을 사용하였는데 이 모델을 통하여 모듈 간의 밸런싱 편차를 도출하였다. 기존의 회로와는 대조적으로 이 제안된 회로는 모듈화 및 제어가 쉽고 무엇보다도 배터리 수에 제한이 없다는 점이 장점이다. 이것은 고전압을 요구하는 하이브리드 전기 자동차(HEV)와 같은 어플리케이션에서의 밸런싱된 많은 직렬 연결된 배터리 셀 전압에 중요한 이점들이 될 수 있다. 본 논문에서는 이 회로의 타당성을 검증하기 위하여 이론적으로 분석하고 6개의 배터리 셀들을 이용하여 시뮬레이션을 실시하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.165-166
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• 2016

본 논문에서는 병렬 UPS 모듈용 배터리의 효율 향상을 위해 추가적인 밸런싱 회로의 구성 없이 SOC 밸런싱을 수행하는 제어 기법을 제안한다. 각각의 UPS 모듈은 배터리와 인버터로 구성되어 있으며 출력단이 병렬 구조로 이루어져 있다. 배터리간 SOC 불균형은 전체 시스템의 효율을 저하시키는데, 본 논문에서는 시스템의 효율을 향상시키기 위하여 각각의 인버터의 출력을 제어하여 배터리 SOC간의 불균형을 제어하는 제어 기법을 제안한다. 제안하는 SOC 밸런싱 제어 방법은 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.281-282
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• 2019

본 논문에서는 직렬 연결 구조의 밸런싱 회로에 대한 정상상태 분석과 소신호 분석 및 제어기 설계를 진행하였다. 부하의 직렬 연결 구조는 전체 시스템의 도통손실을 감소시켜 효율을 극대화 할 수 있기 때문에 최근에 많이 연구되고 있다. 해당 구조는 직렬 연결된 부하들의 불균형을 맞춰주는 밸런싱 회로가 필수적인데, 이 회로의 특성 및 제어기가 전체 시스템의 동작 특성을 결정한다. 본 논문에서 진행한 밸런싱 회로의 소신호 분석을 바탕으로 직렬 연결된 2개의 부하와 밸런싱 회로의 전류 모드 전압 제어기를 설계 하였다. MATLAB과 PLECS 시뮬레이션 결과, 두 모델링의 결과가 0.13 % 이하의 오차를 가지는 것을 확인 하였으며, 이를 통해 해당 분석이 타당함을 검증하였다.