• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.07a
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• pp.225-227
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• 2018

일반적으로 리튬이온은 배터리들은 각 배터리마다 고유의 전기화학적 특성을 갖고 있으며 이러한 특성들로 인해서 직렬 또는 병렬로 패키징 되어서 팩으로 사용 될 때 각 셀 간의 전압 불균형이 발생하게 된다. 셀 벨런싱 회로 같은 셀 간 불균형을 회복시켜주는 기능이 없다면 배터리 팩 내의 셀 간 전압 불균형은 시간이 지남에 따라 더 커지게 되고 이는 배터리 팩의 노화를 가속 시키거나 배터리 팩의 성능을 저하시키는 원인이 된다. 이는 폐 리튬이온 배터리 팩을 재활용하는데 있어서도 반드시 고려해야하는 사항으로서 재활용 팩의 사용시간에 영향을 끼칠 수 있다. 위의 문제를 극복하기 위해서는 배터리 팩을 만들기 전에 스크리닝을 통해서 전기화학적 성분이 유사한 배터리들을 팩으로 만드는 것이 필요하다. 일반적으로 프레시 배터리의 용량은 거의 비슷하기 때문에 프레시 배터리 용량은 프레시 배터리를 스크리닝 하기 위한 많은 기준들 중에서 가중치가 크지 않지만 폐 리튬이온 배터리들은 각 배터리마다 고유의 전기화학적 특성을 갖을 뿐만 아니라 각 배터리마다 상이한 배터리 용량을 갖고 있기 때문에 각 배터리의 용량에 프레시 배터리를 스크리닝 할 때보다 큰 가중치를 두어 스크리닝 할 필요가 있다. 본 논문에서는 같은 전류 프로파일로 노화된 배터리 팩 내의 셀들의 전기화학적 특성을 분석하여 폐배터리 셀들을 재활용하기 위한 스크리닝 방법에 대해서 고찰한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.46-48
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• 2020

본 논문에서는 전기자동차용 배터리의 충방전 시 단자전압이 배터리의 상하한 전압에 도달하지 않는 최대 가용 출력 전류 추정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 SOC에 따라 변화하는 내부 파라미터를 고려하여 일정 시간동안 배터리가 출력 가능한 최대의 전류를 추정함으로써 해당 시간 동안 배터리의 출력을 보장하고 배터리의 가용 에너지를 극대화한다. 알고리즘을 검증하기 위하여 전기자동차용 배터리를 이용한 실험 및 시뮬레이션을 진행한다.

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

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.41 no.6
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• pp.669-679
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• 2022

Lithium-ion battery has been used for lots of electronic devices. With the popularization of batteries, researchers have focused on batteries' electrochemical performances by environmental conditions, such as temperature, vibration, shock and charging state. Meanwhile, due to very serious global warming, car companies have started using lithium-ion batteries even in cars, replacing internal combustion engines. However, batteries have been developed based on non-moving systems which is totally different from vehicles. In the line of the differences, researchers have tried to reveal relationship between variables from dynamic systems and batteries. In this review, we discuss the comprehensive effect of vibration and shock on batteries. We firstly summarize vibration profiles and effect of normal vibration on batteries. We also sum up effect of shock and penetration on batteries and introduce how ultrasound influences on batteries. Lastly, outlook for the battery design as well as dynamic design of EVs are discussed.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.49-51
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• 2020

본 논문에서는 전기자동차 급속 충전 시 배터리 팩의 온도 모사를 위한 열 모델링 기법을 제안한다. 배터리 등가 회로 모델을 기반으로 배터리 팩 내부 발열량을 계산하고, 배터리 열 모델 구성을 위한 파라미터 추출 실험 방안을 제안하다. 또한, 전기자동차 방열 시스템의 영향 등으로 인한 발열량 변화를 실시간으로 보정하여 온도 모사 정확도를 개선한다. 열 모델링 기법의 유효성 검증을 위하여 전기자동차용 배터리 팩 기반의 시뮬레이션 및 실험을 진행한다.

• 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.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.3 no.3
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• pp.63-72
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• 2014

The exchangeable battery electric bus is an eco-friendly public transportation vehicle. Due to the technological limitation, however, it should repeatedly change batteries with charged ones. The unmanned battery exchangeable electric bus being studied in Korea can exchange batteries automatically by using a battery swapping system. In this paper, we propose an unmanned battery exchangeable electric bus management system. The proposed system provides two services: the bus information service and the battery change scheduling service. The bus information service is the existing traditional metropolitan area bus information systems, which inform bus passengers how long they should wait for the buses. Our second service assigns a low-battery bus, which needs to change the batteries, to the battery swapping system, which stores fully-charged batteries. To validate the proposed system, we model the system by using the DEVS formalism. The simulation result shows that the proposed system provides the services properly.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.617-618
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• 2015

최근 지구온난화, 배기가스 배출에 의한 대기오염, 화석에너지 고갈에 따라 대체에너지에 대한 관심이 많아지고 있고, 이에 따라 세계 각 국가들이 해당 분야에 관한 연구를 활발히 진행하고 있다. 그 핵심 과제의 하나는 전기자동차이며 최근 전기차에 대한 관심이 점점 고조되고 있고 전기차의 실 구매도 많아짐에 따라 전기차의 핵심이라 할 수 있는 배터리에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 전기차에 사용되는 배터리는 높은 에너지 밀도, 높은 전력 밀도, 긴 수명과 친환경적인 장점을 가지고 있어야 한다. 하지만 안전성, 지속성, 획일성, 가격 등에 대하여 배터리의 사용에 한계가 있다. 여기에서는 배터리 관리 시스템(BMS)을 비롯한 배터리의 주요 연구 테마들에 관한 현재까지 연구동향을 소개하고자 한다.

• Journal of Platform Technology
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• v.11 no.2
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• pp.54-65
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• 2023

Due to the nature of electric vehicles, the batteries used for electric vehicles have a very large rated capacity. If an electric vehicle runs for a long time or an electric vehicle is abandoned due to a traffic accident, the electric vehicle battery becomes a waste battery. Even in vehicles that are being abandoned, the remaining capacity of waste batteries for electric vehicles is sufficient for other purposes. Waste batteries for automobiles are very expensive, so they need to be recycled and reused, but there was a problem that the standards for measuring the performance grade of waste batteries for recycling and reuse were insufficient. As a method for measuring the remaining capacity of waste battery, the most stable and reliable method is to measure the remaining capacity of battery using full charge and discharge. However, the inspection method by the full charging and discharging method varies depending on the capacity of the battery, but it takes more than a day to inspect, and many people are making great efforts to solve this problem. In this paper, an electric vehicle battery residual capacity analysis technique using voltage deviation between cells was studied and analyzed as a method to reduce inspection time for electric vehicle batteries. To this end, a full charging and discharging-based capacity measurement system was constructed, experimental data were collected using a nose or waste battery, and the correlation between the voltage deviation and the remaining capacity of the battery pack was analyzed to verify whether it can be used for battery inspection.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.27 no.6
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• pp.155-164
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• 2012

플러그인 하이브리드카(Plug-in Hybrid Electric Vehicle: PHEV)는 가정이나 건물의 전기를 이용하여 외부에서 충전한 배터리의 전기동력으로 주행하다가 배터리 방전 시 일반 하이브리드카처럼 내연기관 엔진과 배터리의 전기동력을 동시에 사용하여 운행하는 자동차이다. 자동차 업체들은 전기자동차 보급에 가장 큰 걸림돌인 높은 배터리 가격이 낮아진다고 해도 짧은 주행거리 문제가 해결되지 않기 때문에, 대안으로 전원을 직접 연결해 배터리를 충전할 수 있는 플러그인 하이브리드카 개발에 주력하고 있다.