• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1047-1048
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• 2011

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(2)
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• pp.830-833
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• 2004

UPS 시스템에서 정전시 안정적인 전력공급을 방해하는 요소의 대부분은 배터리의 불량이 차지하고 있다. 일반적으로 UPS 시스템에 적용되는 배터리는 일정시간이 경과되면 전체를 교체하는 관리시스템을 가지며, 주기적인 방전시험을 실시하지만 교체기준에 대한 명확한 방안이 마련되어 있지 않다. 일부에서는 배터리의 내부저항 혹은 임피던스를 측정하여 배터리의 교체여부를 판단하는 기준으로 삼고 있지만 배터리의 비선형적 특성으로 인하여 그 오차범위는 크다고 할 수 있다. 또한 배터리는 부동충전시에는 정상적인 특성을 보이지만 방전시 불량 특성이 나타나는 경우가 많고, 리튬-이온 배터리의 경우 내부저항은 수십$[m\Omega]$의 비교적 큰 값을 가지지만 UPS에 적용되는 납축전지의 경우 수$[m\Omega]$ 정도의 아주 낮은 내부저항을 가져 측정오차에 의해 불량 여부를 명확히 판단하지 못하는 경우가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점에 착안하여 평상시에는 배터리의 개별셀 전압, 온도, 전체전압 및 보관함의 온도, 충방전 전류, SOC(State of Charge)를 현장 및 원격지의 모니터링 PC로 전송하여 사용자에게 보여주며, 정전으로 인한 방전시에는 내부저항과 개별셀의 용량을 계산하고 이를 통해 교체시기를 결정할 수 있도록 구성되어 있으며, 실험을 통해 타당성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.158-169
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• 2004

독립전원으로 널리 사용되고 있는 납 축전지는 도서산간 벽지나 태양광을 이용하는 가로등 시스템과 같이 관리자가 없는 곳에서는 과 방전으로 납 축전지의 수명이 급격히 단축되어 고가의 시스템을 효율적으로 용하지 못하는 사례가 많이 발생한다. 이렇게 관리가 잘 되지 않는 곳에 설치된 납 축전지의 문제점인 과 방전을 방지하여 납 축전지의 수명단축을 예방하고자 마이크로프로세서를 사용한 효율적인 관리 시스템을 구축하였다. 제안된 관리시스템은 납 축전지의 충$.$방전 시 전류의 특성을 제어에 이용하였으며, 시스템 작동 중에는 납 축전지의 현재 잔량을 표시하여 관리자가 잔량을 표시할 수 있도록 하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.441-450
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• 2010

리튬전지는 다양한 전자기기의 구동전원으로 널리 사용되고 있으며, 충전과 방전 동작을 수차례 반복하는 화성공정은 이러한 리튬전지의 생산에 필수적이다. 본 논문에서는 충전동작과 방전동작을 하나의 장치로 수행할 수 있는 리튬전지 충방전용 직류-직류 변환기를 제안하고 설계한다. 제안한 변환기는 리튬전지의 충방전 특성을 고려하여 설계하였으며, 충전모드에서는 포워드 변환기로 동작하고 방전모드에서는 절연된 부스트 변환기로 동작한다. 해석을 바탕으로 설계조건에 부합하는 변압기의 권선 수, 인덕터, 커패시터 및 스위칭 소자를 설계하였다. 끝으로 설계한 변수를 적용한 시뮬레이션과 실험을 통하여 본 논문에서 제안한 변환기 설계의 타당성을 입증하였다.

• 전기화학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-8
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• 2016

층상구조 삼성분계 $LiNi_{1-x-y}Co_xMn_yO_2$ 양극활물질을 4.3 V 이상 고전압으로 충전시키면 용량 증가를 기대할 수 있으나 기존 전해액의 산화안정성이 낮아 고전압 성능 구현에 제한이 있다. 본 연구에서는 설폰계 전해액 첨가제인 dimethyl sulfone (DMS), diethyl sulfone (DES), ethyl methyl sulfone (EMS)을 사용하여 $LiNi_{0.5}Co_{0.2}Mn_{0.3}O_2$ 양극의 고전압 특성을 향상시키고자 한다. 본 논문은 다양한 선형 sulfone계 첨가제가 포함된 전해액에서 3.0-4.6 V 전압범위에서 양극의 충방전 특성과 양극-전해액간 계면거동과 표면층 분석에 대한 내용으로 이루어져 있다. 특히 Dimethyl sulfone (DMS) 첨가제 사용시, 50 사이클 중 $198-173mAhg^{-1}$의 방전 용량과 87%의 용량유지율을 보여 기존 전해액 대비 상당히 향상된 충방전 안정성을 보였다. 표면조성 분광분석 결과, DMS 첨가제 사용시 양극에 안정한 표면보호층이 형성되고 금속 용출이 억제되어 고전압 충방전 특성이 향상되었음 알 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.57-65
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• 1999

본 논문은 충방전 제어기를 사용한 독립형 태양광 발전시스템을 다루고 있다. 독립형 태양광 발전시스템의 주전원은 일반적으로 태양전지와 배터리이다. 그러므로 독립형 태양광 발전시스템은 배터리와 태양전지와의 결선에 따라서 다양한 형태로 구분할 수 있다. 그중 주로 사용되는 결선은 태양전지와 배터리를 직접 연결하는 것으로 단순하고 간결한 구조를 갖는 이점이 있다. 그러나 그러한 시스템은 배터리와 솔라셀 사이의 전압불균형으로 인한 손실을 갖는다. 그러므로 태양전지를 최대전력점으로 운전할 수 있는 충방전 제어기를 갖는 독립형 태양광 발전시스템을 제안하여 순시치제어기로 설계하였다. 시스템의 동작특성을 실험실의 초기 시작품으로 검증되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.179-185
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• 2013

The behavior of surface film formation was greatly dependent on the speed of potential cycling. In $LiClO_4$ / EC + DEC, cyclic voltammetry results showed that the peaks originated from surface film formation on graphite electrode at the high charge-discharge rate was shifted to the lower potentials as the charge-discharge rate decrease. This indicates that surface films with different morphology and thickness were formed by different charge-discharge rate. Transmission electron microscopy (TEM) results indicated that the properties such as thickness and morphology of the surface film were greatly affected by the charge-discharge rate. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) showed that the resistance of surface film was affected by the speed of potential cycling. In addition, the charge transfer resistance was also dependent on the charge-discharge rate indicating that the charge transfer reaction was affected by the nature of surface film. TEM and EIS results suggested that the chemical property as well as the physical property of the surface film was affected by the charge-discharge rate.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.258-263
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• 2011

본 논문에서는 추적식 태양광 발전 시스템을 위한 고품위 축전지 충방전 컨트롤러를 설계하였다. 제안하는 컨트롤러는 태양광 발전시스템에 일반적으로 사용하는 납산축전지(연축전지)뿐만 아니라 향후 개발되어 신 재생에너지 발전 시스템에 사용될 다양한 배터리를 충전하는데 적합하도록 미세 전류조절기능을 갖춘 새로운 기능을 갖는 컨트롤러이다. 사용자 편의성을 높이기 위하여 LCD 표시기의 기능을 보강하였으며 CAD를 이용한 최적설계를 통하여 대기 전력의 최소화를 구현하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권6호
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• pp.639-644
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• 2015

원형 리튬 전지는 노트북, 파워툴이나 전기 자동차와 같이 고용량/고율 방전이 필요한 분야에서 널리 사용되는 이차전지 중의 하나로 저장된 화학 에너지를 전기화학적 반응을 통해 전기 에너지로 변환하는 장치이다. 센터 핀은 원형 리튬 전지 내에 가스 분출 채널 확보를 위해 젤리-롤 중심홀이 충/방전 중 좁혀지는 것을 방지하고, 낙하 충격 시 완충 작용으로 분리막 손상을 방지하여 내부 단락을 막아주는 역할을 담당하는 부품이다. 본 연구에서는 센터 핀의 중요한 역할들에 대해 실험적으로 검증하기 위해서 센터 핀 유/무에 따른 2 가지 실험을 진행하였다. 하나는 연속 50 회 충/방전 싸이클 후의 젤리-롤 중심홀의 변화이고, 다른 하나는 UL 표준 기준에 의한 자유 낙하 충격 실험을 통한 젤리-롤 내 분리막 손상에 의한 내부 단락 여부이다. 이러한 실험적 결과를 바탕으로 원형 전지의 센터핀이 안전성 측면에서 반드시 필요한 부품임을 확인할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.14-19
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• 2024

주택용 BESS에 적용하기 위한 재활용 셀 성능을 파악하기 위해 지난 5년 동안 사용한 셀을 선택하였다. 시험에 사용된 셀의 기본 사양은 공칭 전압이 3.7[V], 공칭 용량이 2,200[mAh], 충전 전압이 4.05[V], 연속방전전류가 1[C](2,200[mA]), 연속충전전류가 0.5[C](1,100[mA]) 이다. 새 셀의 경우 내부저항은 21.3±1[mΩ]인데, 재활용 셀의 경우 평균 내부저항이 25.38[mΩ]로 나타나 약 19.1[%] 상승하였다. 충·방전 용량은 새 셀에 비해 약 18.9~19.3[%] 정도 낮게 나타났다. 내부저항과 충·방전 용량이 셀의 노화에 상호 밀접하게 연관되어 있으므로 BESS에 적용할 셀은 초기 내부저항보다 1.5배 이하이고 70[%] 이상의 충·방전 용량 성능을 갖는 제품을 사용할 필요가 있다.