• 제목/요약/키워드: 전기차 충전 시스템

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전기자동차의 대용량 리튬-폴리머 배터리를 위한 진화 신경망 기반 셀 밸런싱 시스템 (A Cell Balancing System based on Evolved Neural Networks for Large Lithium-Polymer Batteries in Electric Vehicles)

  • 오근현;김종우;서동관
    • 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.

영전압-영전류 스위칭 위상천이 풀브리지 컨버터

  • 조인호;문건우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.362-363
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    • 2011
  • 본 논문은 높은 시스템 안정성과 고 효율이 요구되는 배터리 충전용 DC/DC 컨버터에 적용할 수 있는 새로운 토폴로지를 제안한다. 기존의 대용량 배터리 충전용 DC/DC 컨버터로 널리 사용되는 위상천이 풀 브리지 컨버터 (Phase-Shifted Full-Bridge Converter)의 경우 1차 측스위치의 영전압 스위칭을 가능케 하여 높을 효율을 얻을 수 있다. 하지만 배터리 충전과 같이 출력 전압의 변동이 있는 경우 듀티 변화에 따른 freewheeling 구간이 존재하게 되고 이는 시스템의 효율을 감소시키는 원인으로 작용한다. 제안하는 컨버터의 경우 기존의 위상천이 풀브리지 회로를 기반으로 하되 1차 측에 하프 브리지 형태의 인버터를 추가하여 freewheeling 구간에서의 도통 손실을 제거할 뿐만 아니라 영전압-영전류 스위칭으로 시스템의 안정성을 높였다. 본 논문에서는 제안된 회로의 구조 및 동작원리를 설명하고 1.6kW 급 (Vo=140V~200V) 전기자동차용 배터리 충전기 스펙에 맞춰 프로토 타입을 제작하고 실험 결과를 통해 제안된 회로의 동작 특성 및 타당성을 검증한다.

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전기자동차용 리튬이온 배터리 제어를 위한 제어기 개발 (The development of controller for lithium-ion battery of electric vehicle)

  • 조세봉;홍현주;전윤석
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.96.2-96.2
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    • 2010
  • EV(Electric Vehicle) 차량에서 BMS(Battery Management System) 은 모터에 공급되는 고전압 배터리의 충전상태를 감지하여 VCU(Vehicle Control Unit)에 전송하게 된다. VCU에서는 배터리의 충전상태를 확인하여 모터 구동 전략을 수립하여 각 제어기에 전송하게 된다. 위와 같이 EV에서 배터리 충전상태를 정확하게 감지하지 못한다면, 모터 구동을 위한 전략 수립에 많은 제약이 따르게 된다. 정확한 배터리 충전 상태를 감지하기 위해서는 배터리 각 셀의 전압/전류/온도 등을 측정하여 연산에 의해 결정된다. 그 중 셀 전압 측정 방식은 Photomos relay를 이용한 방식으로 하드웨어적인 오차에 ${\pm}$수십mV보다 더둑 더 정밀하게 측정할 수 있는 방법이 없었다. 하지만, 셀 전압 측정 정밀도를 향상시키기 위해 신규로 개발된 battery monitoring IC를 이용한 BMS의 H/W 개발에 대해 설명할 것이다. 또한, Monitoring IC를 이용한 BMS의 셀 전압 측정 정밀도를 얼마나 개선시킬 수 있는지에 대해 연구하였다.

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전력선 통신을 이용한 전기자동차 충전 시스템에서 딥 러닝 기반 오류제어 (Deep Learning Based Error Control in Electric Vehicle Charging Systems Using Power Line Communication)

  • 선영규;황유민;심이삭;김진영
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.150-158
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    • 2018
  • 본 논문에서는 전력선 통신을 이용하는 전기자동차 충전 시스템에 대해 소개하고 전력선 통신을 이용하는 전기자동차 충전 시스템의 제어 신호에 오류가 발생했을 때 딥 러닝 알고리즘을 적용하여 오류를 정정하는 방식을 제안한다. 제어 신호의 오류 발견과 정정은 기존의 오류정정부호 기법을 통해 해결할 수 있으나 딥 러닝 기반의 오류정정부호 기법을 이용하여 더욱 효율적으로 오류를 발견하고 정정한다. 그래서 딥 러닝 기반의 오류정정부호 기법에 대해 소개하며 이 기법을 전력선 통신을 이용하는 전기자동차 충전 시스템에 적용하여 시뮬레이션을 진행하고 비트 오류율로 성능을 확인하여 딥 러닝 기반의 오류정정부호 기법이 기존의 기법보다 효율적인지를 판단한다.

OPC UA를 이용한 N-Port EV 충전 시스템 연구 (Study of N-Port Electric Vehicle Charging Systems Using OPC-UA)

  • 이성준
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제6권8호
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    • pp.343-352
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    • 2017
  • OPC UA로 명명된 국제 표준 IEC62541은 스마트 그리드(Smart Grid)와 스마트 팩토리(Smart Factory)의 응용 플랫폼을 위한 통신 프로토콜이다. 2011년 IEC TC57 그룹에서 표준화되었으며, 다른 표준들과의 협업을 통해 점차 사용범위를 넓히고 있다. 전기자동차 보급을 위한 정부 차원의 노력("전기차 충전인프라 확산 캠페인")으로 인해 스마트 팩토리에서 충전을 시도하는 전기자동차의 수는 점차적으로 증가할 것을 예상된다. 제어되지 않는 무분별한 전기자동차 충전으로 인해 스마트 팩토리의 최대수요전력을 초과하는 문제를 발생시킬 수 있다. 그러므로 스마트 팩토리 내에 전기자동차 충전 시 피크부하를 관리할 필요성이 있다. 그러나 현재의 전기자동차 충전을 위한 표준은 스마트 팩토리의 통신 프로토콜과 다르다. 다시 말해서, 편의성을 높이고, 부담을 줄 일 수 있는 프로토콜의 개발 또는 호환성 제공에 관한 연구가 필요하다. 본 논문은 스마트 팩토리에 설치되는 전기자동차 충전 시스템을 스마트 팩토리 관리시스템과 통합 관리하기 위한 플랫폼에 관한 것이다. 본 논문에서는 IEC61851과 IEC62541에 기반을 둔 전기자동차 충전기 관리 시스템을 구현한다.

NEV용 스마트 Off-Board 충전시스템 설계 (Design of Smart Off-Board Charge System for Neighborhood Electric Vehicle)

  • 박성일;이정기
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권10호
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    • pp.1499-1504
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    • 2013
  • 급격한 원유가격 상승과 환경 친화적 차량에 대한 수요가 증가하면서 전기자동차에 대한 연구개발이 활발히 진행되고 있으며, 특히 근거리 전기자동차(NEV)는 양산 가능성이 매우 높은 무공해 차량으로 관련 기술에 대한 개발이 시급히 요구되는 시점이다. 본 논문에서 연구하고자 하는 중대형 2차전지 On-Board 충전기는 우주항공 및 일반 산업 분야에서도 충분히 응용가능한 요소 기술이고, Off-Board 스탠드형 충전기는 향후 활성화될 충전 인프라 구축 사업에 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

전기차 카셰어링 시스템 최적화를 위한 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation of Electric Vehicle Sharing System for Optimized Operation)

  • 서용원
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.93-108
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    • 2016
  • 전기차 카셰어링은 친환경차량인 전기차를 여러 사용자들이 함께 이용함으로써 교통부문의 온실가스 발생량을 감소시키고, 동시에 자가용 증가로 인한 공간 및 환경문제를 해결할 수 있는 방안으로 주목받고 있다. 그러나 아직 도입단계에 불과하기 때문에 전기차 카셰어링 시스템의 효율성이나 사업가능성에 대한 연구나 분석이 필요한 실정이다. 이러한 배경하에 본 연구에서는 전기차 카셰어링 시스템의 운영상태와 결과를 분석이 가능한 모형을 개발하였으며, 현재 실시되고 있는 시범사업 내용을 반영하여 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션 결과 전기차 카셰어링 시스템 운영과 관련된 변수들 사이의 관계와 운영효율을 최대화 할 수 있는 최적용량 등을 분석하였다. 시뮬레이션 분석에서는 차량대수와 충전기수가 증가할수록 서비스 제공율은 계속 증가하다가 일정수준에 도달하면 증가폭과 그 효율이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 카셰어링 시스템 운영에 따른 수익과 비용을 분석하여 연간 운영 이익을 최대화 할 수 있는 최적 차량대수 및 최적 충전기 수를 도출하였다.

압력센서를 이용한 수위계측시스템 (A water level measurement system using pressure sensor)

  • 박찬원;박희석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2708-2710
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    • 2005
  • 본 연구는 매년마다 반복되는 하천의 수해예방 및 차후 대책수립을 위해 재해관리자가 원거리에서 다수의 하천 수위를 실시간 파악하도록 압력센서를 이용한 수위 계측기와 계측결과를 CDMA망을 통해 전송하는 데이터로거 시스템 개발에 관한 것이다. 본 연구에서 개발한 압력센서를 이용한 무선원격 수위계측기는 전원환경이 열악한 오지에 장착하여 수년간의 동작을 보장할 수 있는 계측시스템으로서, 태양광을 이용한 자가발전에 의한 전원 충전과, 차세대 무선 통신시스템을 장착하여 독립적으로 실시간 자료를 수집할 수 있는 특징들을 가진다.

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태양광 보안등의 네트워크 모니터링 시스템에 관한 연구 (A study on the network monitoring system of a guard lamp apply photovoltaic system)

  • 주요셉;윤정필;차인수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.340-342
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    • 2005
  • 태양광 발전 시스템은 신재생에너지의 한 분야로서 이동형 전원부터 대용량 발전 시스템까지 다양한 분야에 적용되고 있다. 본 논문에서는 응용분야의 하나인 정원 보안등에 관한 것이다. 기존 정원 보안등은 전원으로 소형 전지를 내장하여 구동하는 방식과 일반 상용전원을 연결하여 구동하는 방식이 대표적이었다. 본 논문에서는 태양전지를 정원 보안등에 적용하여 내부 충전지를 충전 구동하는 방식을 택하였다. 반사갓의 구형과 신형, 외부요건 변화에 따른 출력의 특성을 비친 분석 모니터링 하였다.

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마이크로그리드와 연계된 전기자동차 충전인프라에 관한 연구 (The Study for EV Charging Infrastructure connected with Microgrid)

  • 심헌
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-6
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    • 2024
  • 본 전기자동차(EV)의 사용을 늘리고 계통 부담을 최소화하기 위해 재생에너지를 사용하는 마이크로그리드가 중요한 역할을 담당해야 한다. 마이크로그리드는 소형 디젤발전과 같은 화석연료를 사용할 수도 있지만, 많은 경우에 친환경 에너지인 재생에너지로부터 에너지를 공급받을 수 있다. 그러나 태양광과 풍력과 같은 재생에너지는 가변적인 출력 특성을 갖는다. 따라서 전기자동차의 충·방전 에너지 수요를 충족하는 동시에 안정적으로 부하 전력을 공급하기 위해서 마이크로그리드에 디젤발전 또는 전기차-그리드(V2G)를 병행 에너지원으로 활용하는 전기자동차 충전인프라 구성에 대한 검토가 필요하다. 이와 같은 배경으로 본 연구에서는 태양광발전, 풍력발전, 디젤발전과 V2G를 활용하여 부하에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 마이크로그리드의 모델을 구성하였다. 제안된 마이크로그리드는 태양광발전과 풍력발전을 1차 공급에너지원으로 전력 수요에 대응토록 하고, 부하의 전기차의 운영 유형과 부하 동기기의 회전속도를 판단하여 부족 전력에 대해 디젤발전으로부터 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 모델이다. 이렇게 제안된 모델의 시스템 성능을 검증하기 위해 MATLAB/Simulink로 시뮬레이션함으로써 마이크로그리드의 안정적 운영 방안을 고찰하였다.