• 한국항공우주학회지
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• 제31권7호
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• pp.118-126
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• 2003

본 연구에서는 모듈형태의 배터리 충-방전기가 정상상태뿐만 아니라 과도상태에서 예기치 못한 결함이 발생할지라도 실패 없이 전원을 공급하는 것이 가능한 병렬형 양방향 컨버터로 설계되어졌다. 컨버터 모듈은 안정성, 성능 및 고신뢰성을 얻기 위해 독립적인 제어가 가능하도록 설계되었으며, 제어기를 위해 사용된 평균전류모드방식은 노이즈 면역, 빠른 응답 및 평균전류 신호 획득과 같은 장점을 갖는다. 병렬 연결된 배터리 충-방전기에 대한 등가모델이 제시되었으며, 충전연속모드, 방전연속/불연속 모드에 대한 전달함수가 분석되었다. 병렬 양방향 컨버터는 스텝 부하변화와 하나의 컨버터 모듈 실패에 대해 각각 수행되었다. 그리고 병렬 양방향 컨버터의 성능이 실험결과들을 통해 검증되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제40권11호
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• pp.1085-1089
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• 2003

본 연구에서는 리튬이차전지의 음극재료로서 사용되고 있는 Mesocarbon Microbeads (MCMB) 카본 분말에 제2상 첨가물로서 소량의 주석산화물 (SnO$_2$) 을 균일하게 분산 첨가시킴으로써 카본전극 표면을 개질시켰으며, 이에 따른 전극의 전기화학적 특성 변화에 관하여 고찰하였다. 주석산화물 첨가 방법는 전하적정법을 사용하여 Sn 을 MCMB 분말에 삽입시키고, 다시 삽입된 Sn이 산화되도록 대기 중에서 25$0^{\circ}C$로 l 시간동안 후열처리를 하였다. 주석산화물이 첨가된 MCMB 카본분말로 Li/MCMB 전지 cell을 만들어 충방전시험을 수행한 결과, raw MCMB로 만든 전극보다 더 우수한 충방전 용량과 싸이클 특성을 나타내었다. 즉, 주석산화물 삽입에 의해 표면개질된 MCMB 카본 분말은 기존의 MCMB에 비해 높은 초기 방전용량과 충전용량을 나타내었고, 또한 높은 가역특성과 좋은 cycleability를 보였다. 삽입된 SnO$_2$의 양이 증가할수록 높은 가역용량을 나타내었고 비가역용량 역시 높은 값을 나타내었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1998년도 추계학술발표회 초록집
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• pp.92-92
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• 1998

반도체 기술의 경이적인 발전에 힘입이 최근 휴대용 이동통신기기, 노트북 컴퓨터 등 무선전자제품의 폭발적인 수요와 함께 이들의 소형화, 경량화가 요구되어 전원인 2차전지의 경량화, 고용량화, 장수명화의 필요성이 절실해졌다. Ni-MH 전지는 Ni-Cd전지에 비해 에너지밀도가 1.5~2배에 이르고 충방전 cycle이 길며 오염물질이 없어 환경 친화적이라는 장점이 었다. Ni-MH 전지의 성능은 음극재료인 수소저장합금에 의해 좌우되므로 수소저장능력이 크고 내식 성이 우수한 합금개발이 중요하다. $CaNi_5$는 수소저장능력이 크고 매장량이 많아 값이 싸다는 장점이 있지만 KOH 용액에서 내구성이 떨어진다는 단점이 있어 주로 Heat Pump 재료에만 사용이 제한되어왔다. 본 실험에서는 결정 구조의 nanocrystalline 및 amorphous화함으로써 해리압의 변화, 방전용량의 변화 등 새로운 전극 특성을 나타낸다고 보고되고 있는 MG (Mechanical Grinding)방법을 통해 CaNis 합금의 전극특성의 변화를 살펴보았고, 아울러 고상-기상반응에서 표면에 형성된 산화피막을 제거하여 안정한 불화물을 표면에 형성시킴으로써 불순물 가스에 대한 내구성을 높이고 활성화특성을 향상 시킨다고 보고되고있는 불화처리 방법을 이용하여 불화처리 시간을 달리하면서 용액 속에서의 pH의 변화, ICP분석, 전극의 성능 및 표면 특성변화를 충방전 test, SEM 등을 통해 고찰하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권6호
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• pp.884-889
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• 2018

본 연구에서는 리튬이온커패시터의 음극으로 polyaniline $(PANI)/WO_3$ 전극을 제조하고, 이의 전기화학적 특성을 측정, 분석하였다. $WO_3$ 전극 표면에 PANI를 전기화학적으로 담지 하였을 때 PANI의 용량이 더해져 $WO_3$ 전극보다 충, 방전 용량이 향상되었다. 한편, 충, 방전 시 태양광을 조사하여 충, 방전 용량과 쿨롱 효율(coulombic efficiency)에 빛 조사가 미치는 영향을 파악하였다. $WO_3$ 전극과 $PANI/WO_3$ 전극에 태양광을 조사하였을 때, 두 전극의 충, 방전 용량과 쿨롱 효율은 태양광을 조사하지 않았을 때보다 증가하였다. 이는 $WO_3$가 빛 조사에 의해 광전자를 생성하여 전극의 전기화학적 특성에 영향을 주기 때문으로 해석되며, $PANI/WO_3$의 경우 PANI 또한 빛에 의해 여기 될 수 있어 전극의 특성이 변하게 된다. 빛 조사에 의해 추가로 생성된 광전자가 $Li^+$ 이온의 삽입(intercalation)에 사용되어 용량을 증가시킬 수 있을 뿐 아니라, 전극의 전도성을 높여 쿨롱 효율을 향상 시키는 것으로 여겨진다. $PANI/WO_3$는 충, 방전을 반복하여 진행하게 되면 PANI의 불안정성으로 인해 용량이 점차 감소되게 되지만, 빛 조사 시에는 생성된 광전자와 정공으로 인한 산화-환원 반응에 의해 PANI의 안정성이 크게 향상되어 충, 방전 용량의 감소없이 안정적으로 유지되었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.99-100
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• 2012

본 논문은 마이크로 그리드에서 에너지 저장용 시스템으로 이용되는 슈퍼커패시터용 양방향 DC-DC 컨버터의 충전 및 방전시 효율을 고려한 변압기 권선비 설계에 관한 것이다. 충방전 시스템의 토폴로지는 Dual Full-Bridge 방식의 양방향 DC-DC 컨버터이다. 이 컨버터는 슈퍼커패시터의 충전 및 방전시의 스위칭 동작에 따라 벅 또는 부스트 모드로 동작하므로 동일한 출력 조건하에 권선비를 달리해가면서 모드별로 스위칭 손실을 계산하였으며, 손실이 최소로 되는 변압기의 권선비를 제시하고자 한다.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.19-25
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• 2000

본 논문은 배터리 충방전 제어기를 가지는 독립형 태양광·풍력 복합발전시스템에 대해서 기술한다. 복합발전시스템의 주요 전력원은 일반적으로 태양전지 어레이, 풍력발전, 배터리로 구성된다. 태양광·풍력 복합발전시스템은 기상조건의 상호 보완성 때문에 풍력 또는 태양광을 단독으로 이용하는 것에 비해서 배터리 수요를 줄일 수 있으며, 자연에너지의 활용도를 높이는 장점이 있다. 제안된 복합발전시스템은 충방전 제어기가 포함되어 있어 태양전지 어레이의 최대출력에서 동작할 수 있도록 순시치 제어기로 설계하였다. 본 논문에서는 실험을 통하여 시스템의 동작특성을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.89-90
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• 2011

본 논문에서는 스마트그리드 시스템의 안정적인 운전을 위한 핵심적인 요소인 고압의 에너지저장장치를 충방전 할 수 있는 BESS 시스템을 제안한다. 제안한 BESS 시스템용 전력변환장치는 배터리 밸런싱 회로를 적용하여 저압의 배터리 모듈을 직렬로 구성하여 양방향 DC/DC 컨버터 없이 양방향 DC/AC 인버터만으로 BESS 시스템을 구성할 수 있다. 제안한 BESS 시스템의 충방전 시 특성을 살펴보고 50kW급 BESS 시스템을 통해 유용성을 확인한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.192-193
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• 2010

본 논문은 태양광 전력변환장치 일체형 양방향 배터리 충전기 시스템을 제안한다. 이 새로운 개념의 PHEV 및 EV용 배터리 충방전 시스템은 태양광 전력변환장치와 배터리 충방전기의 기능을 동시에 포함하고 있다. 또한 환경변화에 민감한 태양광 전원, 부하인 그리드와 배터리의 특성을 고려하여 구동 알고리즘을 제시하며, 알고리즘을 전원과 부하의 조건에 따라 4가지 경우로 나누어 상세한 분석이 이루어 졌으며 배터리 충전알고리즘의 정전류 제어와 정전압 제어의 장단점을 결합한 하이브리드 정전류 정전압제어를 배터리 충방전 알고리즘으로 적용한다. 또한 시뮬레이션과 3.3kW 실험세트를 구성하여 실험을 수행하고 이를 통해 논문의 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.345-346
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• 2014

본 논문에서는 배터리팩의 안전한 충방전 관리를 위해 배터리팩의 전류 제한 지표인 state-of-power (SOP)를 구하는 알고리즘을 제안한다. 직렬 연결된 배터리 팩의 SOP를 구하기 위해서는 각 셀의 배터리 파라미터 추정 과정이 필수적이다. 이를 구현하기 위해 듀얼 확장 칼만 필터 (DEKF)를 사용하였으며 효율적인 운용을 위해 DEKF의 사용량을 줄이는 방안을 제시한다. 실험을 통해 배터리 파라미터 추정 결과를 확인하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.337-338
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• 2014

본 논문에서는 배터리 셀 간의 빠른 전하 균일화를 위한 새로운 셀 밸런싱 회로를 제안한다. 대칭적인 다권선 변압기를 이용하는 밸런싱 회로의 경우 셀들 간의 밸런싱 전류의 크기가 회로 내부 저항 및 변압기의 누설 인덕턴스에 의해 크게 제약 받고, 배터리 셀 간의 밸런싱이 이루어짐에 따라 충방전 전류가 감소한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 보조 회로를 이용하여 밸런싱 전류를 부스트 업 시켜 빠르게 셀 간의 전하 밸런싱을 맞추어주는 회로를 제안한다. 이를 통해 회로 내부 저항의 영향을 줄이고 일정한 충방전 전류를 흘려보냄으로 빠르게 셀 전하들의 밸런싱을 맞출 수 있다.