• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.70-71
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• 2011

최근 신재생에너지에 대한 관심이 높아지면서 에너지 저장 장치로 친환경적인 2차 전지가 전기 에너지 저장 매체로 관심을 받고 있다. 2차 전지는 다양한 전자기기의 구동전원으로 널리 사용되고 있다. 2차 전지의 수명은 충방전과 관련이 있으며, 특히 니켈 수소 전지의 경우 과충전에 의한 온도 상승은 배터리 수명에 직접적인 영향을 준다. 경제성을 고려할 때 2차 전지는 배터리 관리 시스템을 필요로 하며, 충방전 전압과 전류 및 온도를 고려하여 충방전이 제어 되어야 한다. 본 논문은 범용 프로세서와 전압 전류 센서 및 온도센서를 사용하여 배터리의 자동 충방전 데이터 수집장치를 개발에 관한 것이다. 충방전 전압은 0.5V에서 15V까지 설정이 가능하도록 설계하였다. 제작된 장치로 충방전에 따른 배터리의 온도 변화가 측정 및 분석 가능 하였으며, 배터리 전압은 5mV 단위로 충방전이 가능함을 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.15-16
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• 2017

본 논문은 active neutral-point clamped (A-NPC) 컨버터를 이용한 이차 전지 충방전 시스템 설계 방법을 제안한다. 제안하는 시스템은 계통 전압의 정류를 위한 필터와 3-레벨 NPC 컨버터, 이차 전지 충방전을 위한 양방향 DC/DC 컨버터로 구성된다. 그러나 기존의 NPC 컨버터는 IGBT의 스위칭 손실이 특정 소자에 집중되어 스위칭 주파수를 높이는데 한계를 갖는 다. 본 논문은 손실 불균형 문제를 해결하기 위해 기존의 NPC 컨버터 대신 A-NPC 컨버터를 적용하며 이를 위한 변조 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 변조 방법에 따른 IGBT의 손실 및 온도 분포에 대한 분석 결과를 제시하며 제안하는 이차 전지 충방전 시스템의 타당성을 검증한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.139-140
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• 2018

등부표는 태양광발전을 이용한 독립형 전력계통시스템으로 일사량과 표면온도에 의한 태양광 발전효율 저하에 따른 등명기 소등 또는 광력 미약으로 항로표지에 대한 신뢰성 확보에 대한 문제점이 발생하고 있다. 일부 항로표지용 고효율 충방전조절기 제품이 개발되고 있으나 "항로표지 장비 용품 표준화 규정"의 항로표지용 충방전조절기 표준규격(제3조3호)이 제정고시 되어 충방전조절기의 기능 및 성능개선을 추진할 필요가 있다. 본 연구에서는 개정된 충방전조절기의 표준규격의 성능을 만족하고 상용화가 가능한 구조기술을 개발하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.654-657
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• 2014

본 논문에서는 항로표지 충 방전조절기의 근거리 제어방법을 제안하였다. 제안하는 제어방법은 국내에서 운용되는 충 방전조절기의 제어기능을 분석하여 항로표지시설의 통신규격인 NEMA018을 적용하여 구성하였다. 제안된 제어방법을 이용하면 제품분해 없이 방수성을 유지하면서 유 무선통신으로 제어가 가능한 장점이 있다. 또한 운용중인 충 방전조절기의 접근성을 확보할 수 있어 유지보수에 효과적이다. 본 논문에서는 스마트폰에 충 방전조절기 제어를 위한 응용프로그램을 설치하고 블루투스 통신과 PC를 이용하여 제어정보의 유효성을 검토한다. 향후 제안하는 충 방전조절기의 제어방법은 국내 표준으로 제안할 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.133-135
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• 2019

최근 신재생 에너지를 이용한 발전 방법에 관한 활발한 연구가 진행되고 있다. 이로 인해 배터리 충, 방전 분야에서 양방향 DC-DC 컨버터의 수요가 증가 되고 있다. 본 논문에서는 배터리 충, 방전용 양방향 DC-DC 컨버터에 관한 연구로 Interleaved 기법을 적용하여 충전 시 배터리 전압 리플 감소 및 Coupled 인덕터를 적용해 인덕터 전류 리플 감소를 하고 배터리에서 방전 시 출력 전력 증가 및 출력 리플을 감소시키는 연구를 진행하였다. 제안된 컨버터의 특성 및 성능은 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.1337-1344
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• 2015

Li-ion 배터리를 생산하는데 있어서 충/방전을 통한 formation 과정이 필요하다. 이 과정에서 방전기의 부하 저항을 통해 방전하게 되는데 이때 에너지 손실이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 DC ${\mu}-Grid$ 기반의 충/방전 시스템에서 배터리를 효율적으로 운영하는 방안에 대해 연구하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, DC ${\mu}-Grid$ 기반의 충/방전 시스템에서 충전 배터리 set 3개 기준 대비 방전 배터리 set의 수가 133%를 초과하게 되면 망 전압이 안정화되는 과정에서 발생하는 전압 fluctuation 폭을 초과하기 때문에 시스템에 치명적인 손상을 야기한다. 따라서 충전 배터리 set 3개 기준 대비 방전 배터리 set의 수를 133%까지 운영할 수 있으며 획기적인 에너지 절감 효과를 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.537-543
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• 2000

표준 배터리 모듈 시스템을 위한 새로운 배터라 충.방전기를 제안한다. 전체 시스템의 크기를 줄이기 위해 충전기와 방전기의 회로가 하나의 컨버터로 구현되었으며, 최대 전력 추적을 포함한 태양전지 출략전압 제어와 태양 전지 출력과 부하 전력에 따른 배터리 충.방전 전류 제어를 동시에 수행한다. 또한, 제안된 컨버터는 부하의 전략 공급을 간단히 할 수 있는 일성 전압 버스(regulated bus)를 제공한다. 제안된 컨버터는 특성상 DCM으로 동작하므로 전듀의 첨두지가 크므로 고전력 시스템에서는 여러 개의 모듈로 사용되어야 한다.

• 에너지공학
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• 제20권4호
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• pp.278-285
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• 2011

본 연구에서는 리튬이온 전지의 충 방전 특성에 관한 모델링과 전산모사를 수행하였다. 전지의 시스템 구성은 단순화된 2차원 형태의 단일셀에 대하여 모델링하였고, 공학적 편미분방정식 풀이자인 FEMLAB을 이용하여 288 K와 318 K 범위내에서 충방전 특성에 대한 열적 모델링을 수행하였다. 모델링에 채택한 물성치 변수들에 대하여 온도특성을 고려하였으며, 이를 통하여 전지의 특징적인 충방전의 사이클 변화와 충방전 전하량의 변화를 체계적으로 전산모사하였다. 그 결과 충방전 속도에 상관없이 충방전의 주기가 온도가 낮아질수록 짧아짐을 정량적으로 해석할 수 있었다. 이에 부가하여 전지내에서 리튬이온의 물질전달 현상을 해석하여, 전지의 충방전 특성과의 상관관계를 고찰하였다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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• pp.37-40
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• 2008

본 논문은 2차전지의 최적화된 충 ${\cdot}$ 방전 제어를 위한 지능형 제어 알고리즘을 제안한다. 고용량화된 2차 전지는 높은 에너지 밀도를 갖게 되고, 과충전에 의한 발화와 과방전에 의한 열화 특성으로 위험성이 존재하므로 정밀하게 전안, 전류를 제어하지 않으면 그 성능을 발휘하기 어렵다. 전지의 위험성을 제거하고 성능을 최대로 활용하기 위해서는 모든 전지 셀의 충방전 전류량을 조절하여 모든 전지의 셀간 전압 차이를 밸런스 제어 해야 한다. 하지만 전지의 특성에 영향을 미치는 임피던스가 사이클 라이프와 온도 변화 등 외부 환경에 의해 비선형적으로 변화하기 때문에 전지의 셀간 밸런스 제어에 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 지능형 충 ${\cdot}$ 방전 제어 알고리즘을 이용하여 임피던스의 변화에도 적응 가능 하고 2차 전지가 가질 수 있는 최대 에너지를 사용할 수 있는 최적화된 방법을 제안한다. 또한 제안하는 알고리즘과 제어회로의 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 그 효용성을 입증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.899_900
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• 2009

본 논문에서는 다모듈 다위상 양방향 배터리 충방전 회로의 소신호 특성을 해석하여, 적절한 제어기 및 보상기 회로설계를 제안한다. 제안된 회로를 바탕으로 폐루프 응답 특성을 시뮬레이션과 측정을 하여 분석하고 검증한다. 최종적으로 설계된 제어기를 적용하여 양방향 배터리 충방전 회로를 동작 시켜봄으로써 안정성과 부하변동에 따른 응답 특성을 관측해 본다.