• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.16 no.2
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• pp.255-260
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• 2021

The importance of electric vehicles is gradually increasing due to the recent depletion of fossil fuels. In order to use an electric vehicle, the battery built into the vehicle must be frequently charged. Electric vehicles has very good performance in terms of noise and vibration. However, due to the limitations of the battery, the mileage is considerably shorter than that of an internal combustion engine vehicle once it is charged, and the battery charging time is relatively long compared to the refueling time. There are two types of charging methods for electric vehicle batteries: plug-in and wireless charging. In this paper, we introduced the wireless charging technology for electric vehicles and the current state of technology development and standards in major countries.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.16 no.2
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• pp.279-287
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• 2012

Recharging battery in electric vehicle takes a quite long time compared with gasoline and diesel vehicle which is a problem, the industries should solve, to introduce the electric vehicle into the market. For this reason, the institutions are suggesting a method replacing the discharged battery to recharged battery which is recharged in the switching center. However, this technology is still required to make clear the controversial issues such as threats to security and identification of users. In this paper, we explore the factors that threats to securities in battery exchange system and define the security requirements of the battery exchange system to solve suggested issues. The results of the research are expected to be the reference in the other studies of electric vehicle field of the commercialization of the battery recharging methods and analysis of the securities.

• Information and Communications Magazine
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• v.33 no.7
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• pp.47-52
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• 2016

전기 자동차 및 신재생에너지 시장 확대로 EV, HEV, LEV 등 전기자동차의 수요가 증가함에 따라 2020년을 기점으로 백만개 이상의 리튬-이온 폐배터리가 생성될 것으로 예상되고 있다. 그러나 이러한 폐배터리는 잔여용량이 80%수준에서 교체되고 있어서 화학적 분해를 통한 재활용 이전에 안정적인 에너지저장장치로서 재사용할 수 있는 가능성을 보유하고 있다. 본고에서는 향후 지속적으로 발생이 예상되는 전기자동차의 폐배터리를 이용하여 에너지저장장치를 구성하는 방법에 대하여 다양한 다양한 국내외 기관들의 기술 및 연구동향에 대해 알아보고, 이를 바탕으로 효율적인 에너지저장장치 구성방법과 이를 확산하기 위한 사업화 방안 등을 알아본다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06c
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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.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2011.04a
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• pp.1078-1081
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• 2011

친환경적 전기자동차에 대한 관심이 커짐에 따라 전력의 효율적인 저장과 관리를 위한 대용량 배터리에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 배터리 용량의 극대화, 안정성, 그리고 수명 등을 위한 다양한 셀 밸런싱 방법들이 소개되고 있다. 기존 패시브 셀 밸런싱 방법은 하드웨어의 기능을 수행하는 것에 초점을 맞추어 배터리 상태에 따라 다양한 반응을 정의하기 어려움으로 효과적인 운용에 한계가 있다. 본 논문에서는 소프트웨어 에이전트 모델을 적용한 배터리 셀 밸런싱 시스템을 제안하며 에이전트가 현재 전압과 온도를 고려한 셀 밸런싱을 수행함으로 고속 충전시에 발생하는 셀간 전압차를 최소화 한다. 또한 충전의 신속성과 셀 전압 안정성을 유지한다. 현재 연구 개발 중인 카이스트 온라인 전기자동차에서 사용 예정인 배터리 관리시스템 기반 시뮬레이션을 수행함으로 제안하는 방법의 유용성을 입증하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.18 no.5
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• pp.22-28
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• 2017

The performance of lithium ion batteries used in electric vehicles (EV) varies greatly depending on the battery temperature. In this paper, the finite difference method was used to evaluate the temperature change, state of charge (SOC), internal resistance, and voltage change of the battery due to heat generation in the battery. The simulation model was linked with AMESim to calculate the driving range of an EV traveling in New European Driving Cycle (NEDC) mode. As the temperature dropped below $25^{\circ}C$, the internal resistance of the battery increased, which increased the amount of heat generated and decreased the driving range of EV. At battery temperatures above $25^{\circ}C$, the driving range was also decreased due to reduced SOC that deteriorated the battery performance. The battery showed optimal performance and the driving range was maximized at $25^{\circ}C$. When battery temperatures of $-20^{\circ}C$ and $45^{\circ}C$, the driving range of EV decreased by 33% and 1.8%, respectively. Maintaining the optimum battery temperature requires heating the battery at low temperature and cooling it down at high temperature through efficient battery thermal management. Approximately 500 W of heat should be supplied to the battery when the ambient temperature is $-20^{\circ}C$, while 250 W of heat should be removed for the battery to be maintained at $25^{\circ}C$.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.129-130
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• 2018

리튬 이온 배터리가 전기 자동차 및 다양한 어플리케이션에 적용됨에 따라 배터리 관리 시스템(BMS)의 중요도가 높아지고 있다. 리튬 이온 배터리의 SOC(State of Charge) 및 단자전압 추정은 BMS에서 필수적이며 다양한 알고리즘을 통해 연구되고 있다. 본 논문에서는 비지도 학습 알고리즘인 뉴럴 네트워크의 학습을 위해 특성 파라미터(Characterstic Parmeter)를 선정하였으며, 특성 파라미터의 학습을 통해 리튬 이온배터리의 단자 전압 및 SOC를 추정하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1286-1287
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• 2011

최근 친환경 교통수단중 하나인 전기자동차 보급을 위한 정부정책이 강화되고, 관련연구개발 및 시범사업, 실증이 이루어지고 있다. 하지만 아직까지 국내에서는 본격적인 전기자동차 생산단계에 이르지 못하고 있고, 전기자동차 배터리에 전력을 공급하는 충전인프라 구축도 미흡한 실정이다. 전기자동차와 충전인프라는 마치 일반자동차와 주유소와의 관계와 비슷하여 전기자동차 운행을 위해 충전인프라 구축은 필수적이다. 그런데 보통 충전인프라는 전력계통, 충전기와 운영시스템 등으로 구분할 수 있다. 이 가운데 충전기는 전력을 계통으로부터 수전 받아 차량의 배터리에 공급하는 역할을 담당하며, 특히 급속 충전기의 경우 380V, 85의 교류전력을 수전하여 최대 110A, 450V 직류를 공급하는 관계로 충전 중 내부온도관리가 중요하다. 이를 관리하기 위해 적절한 냉방설비 확보, 충전전력 조정 혹은 발열원(부품) 개선 등의 방법이 있으며 이에 관해 상세히 논해보고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.1217_1218
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• 2009

현재 국내를 비롯하여 세계적으로 녹색성장, 친환경 등의 열풍이 고유가와 화석연료의 고갈위기와 맞물려 활발히 진행되고 있다. 이미 미국, 영국, 프랑스, 이태리, 일본 등의 선진국에서는 자연 친화적, 경제적 실리 추구 및 편리성을 추구하면서 청정 에너지를 사용하는 "미래형 이동수단"에 큰 관심을 갖고 우리보다 한발 앞서 나가고 있다. 2005년 2월 16일 발효된 기후변화의 주 요인인 온실가스 배출 감축을 위한 교토의 정서 또한 이러한 친환경이란 말과 무관하지 않다. 교토의정서의 발효 이후 세계 각국은 의무화된 규제조항을 만족하기 위해 막대한 자본을 투입하고 있다. 우리나라의 경우 온실가스 배출량이 세계 9위에 달하고 있으며, 전체 온실가스 배출량의 82.5% 정도가 화석에너지의 사용에 의해 발생되고 있다. 이중 이산화탄소의 경우 전체 배출량의 27%를 자동차에서 배출되며, 이로 인해 세계 각국에서는 자동차에서의 배출가스를 규제하는 조항을 법제화하고 있다. 이러한 규제는 앞서 미국의 경우 캘리포니아 주정부에서 1998년부터 전기자동차 사용을 의무화하는 ZEV 규제를 입법화하면서 본격화되었고, 무공해 및 저공해 자동차의 개발이 활발하게 진행되었다. 또한 고유가 시대로 접어들면서 대체에너지에 대한 필요성이 한층 고조되고 있는 실정이다. 이중 전기자전거는 배터리를 통해 무공해, 무소음이라는 장점을 가지고 있으며, 유지관리비가 거의 들지 않고 교통체증을 완화시켜주며, 주차에 신경쓰지 않아도 되어 교통수단에 혁신을 가져다 줄 것이라 생각된다. 또한 전기자전거의 경우 배터리를 동력원으로 사용하며 전동스쿠터 등에서의 문제점인 일충전 주행거리에 제약을 받지 않아 최근 중국 등에서 보급이 급격히 확산되고 있는 추세에 있다. 하지만 대부분 납축전지, 니켈-카드뮴 등의 배터리가 사용되고 있어 중량, 수명, 중금속에 의한 환경오염 등의 다양한 문제점을 내포하고 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.447-448
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• 2019

본 논문은 다양한 전기 자동차의 배터리 전압을 위해 150V-1000V의 넓은 출력전압을 만족하고 전기자동차의 수요자원화를 위해 양방향 제어가 가능한 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안하는 컨버터는 절연형 컨버터와 비절연형 컨버터가 결합된 2단 방식의 구조로 연결된 배터리의 전압에 따라 CC(Constant Current) 또는 CP(Constant Power)로 동작한다. 전체시스템은 20kW급으로 설계하여 시뮬레이션 및 시제품을 통해 출력특성 및 효율을 분석하였다.