• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.11a
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• pp.184-185
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• 2013

본 논문은 1.8MW 급 ESS용 배터리 충방전기 개발에 관한 논문이다. 제안된 회로의 구성은 삼상 교류 입력을 받아 DC 1150V로 변환시키는 3상 AC/DC 컨버터부와 배터리를 충전과 방전시키는 buck-boost 컨버터부로 구성된다. 출력은 최대 900V, 2000A 이며 C/C, C/V, C/P 모드로 제어된다. 3상 AC/DC 컨버터는 역률을 개선하고, 입력 고조파를 저감시킬 수 있으며, 계통으로 회생이 가능하다는 장점이 있다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 배터리 충방전기의 성능을 검증하였으며, 실제 시스템에 적용하여 충전 및 방전 시험을 완료하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.11a
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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.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.326-328
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• 2015

항로표지용 등명기 전원으로서의 축전지 시스템 설치 운용에 있어서 경량화 및 고효율화가 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는 Solar cell을 이용한 충전 부하, 등명기 부하를 Recording한 결과를 분석하여 Simulation 및 실증 시험 사례를 중심으로 연구하였다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.15 no.6
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• pp.441-450
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• 2010

Lithium battery is widely used as the power source of various electronic devices. The formation process which is the repeated charging and discharging process is essential in the production of lithium battery. In this paper, it is proposed and designed the DC-DC converter that can charge and also discharge the lithium battery in one converter. The proposed converter is designed by considering the charge/discharge characteristics of the lithium battery. The converter is operated as a forward converter in charging process and a electrically isolated boost converter in discharging process. Based on the analyses, the number of transformer turns, inductor, capacitor, and switching devices are designed. Finally, the validity of the design for the proposed converter is verified by both simulations and experiments.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.207-208
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• 2010

연료전지와 같은 신재생에너지원은 부하변동에 강인하게 대처하기 어려운 특성을 지니고 있어 단독으로 사용될 경우 전력품질 문제를 야기 할 수 있으며, 따라서 이를 보상하기 위한 보조 에너지 저장장치의 사용이 요구된다. 슈퍼커패시터는 전력밀도가 높고 사이클 수명이 긴 특성을 지니고 있어, 주 에너지원의 느린 응답특성을 보상하는 데에 유용하게 사용될 수 있다. 본 논문에서는 슈퍼커패시터의 최적 충방전을 위한 양방향 하프브리지 컨버터의 설계 및 제어에 관해 기술한다. 최적 충방전 전류의 값을 결정하기 위해 EIS 실험을 통해 슈퍼커패시터 모듈의 임피던스 특성을 분석하였고, 충전 전류별 충전 효율이 달라지는 원인을 분석하였으며, 위상제어에 의한 하프브리지 컨버터의 충방전 제어방법에 관해 제시한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2018.11a
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• pp.45-47
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• 2018

본 논문은 High Altitude Electromagnetic Pulse (HEMP) 응용 분야에 적용되는 리튬 이온 베터리를 이용한 커패시터 충전전원 장치에 관하여 다룬다. 기존에 제안하였던 5.4 kJ/s 고전압 커패시터 충전기를 9 kJ/s 로 용량을 늘렸고, 고전압 커패시터 충전기 후단에 공진 충전 회로를 도입하여 2단 충전 구조로 펄스 방전 시 발생할 수 있는 역전압과 reflecting pulses로 부터 커패시터 충전 전원 장치를 보호한다. 제안하는 충전기의 성능은 시뮬레이션 및 기초 부하 실험을 통해 확인되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.507-508
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• 2015

본 논문은 독립형 마이크로그리드의 운용을 위한 에너지관리전략(Energy Management Strategy)을 제안한다. 제안한 에너지관리전략은 독립형 마이크로그리드의 안정적인 운영을 위하여 신재생에너지의 발전량과 전체 부하량을 비교한 뒤 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)의 충전 및 방전을 결정한다. 또한 에너지저장장치의 잔존용량(SOC, State of Charge)에 따라 과충전/과방전을 예방하기 위하여 부하 차단, 분산전원의 운전 방식 및 디젤발전기의 발전을 제어하는 형태로 구성된다. 가상의 독립형 마이크로그리드를 구성하고 시뮬레이션을 진행하여 에너지관리전략의 적용 시 성능을 검증한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.53-55
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• 2019

리튬 이온 배터리가 소형 모바일 기기, 전기 자동차, 에너지 저장장치 등에 상용화됨에 따라서 이의 충전 상태(SOC) 추정 및 셀, 모듈의 건전성(SOH)의 예측이 배터리 사용 기기의 관리 지표로 사용되고 있다. 리튬 이온 배터리는 여러 차례의 방전으로 노화되어 기기의 요구 부하를 공급가능한지 지표로 평가되어야 한다. 정확한 SOH 추정을 위해 리튬 이온 배터리의 방전 용량 실험이 주기적으로 진행되어야 하며, 이를 통해 오프라인 기반의 SOH 추정이 가능해진다. 본 논문에서는 베이지안 회귀분석 방법을 이용하여 오프라인 SOH 추정을 진행하기 위해 방전 용량을 추정하였으며, 고출력 배터리인 18650 25R셀을 이용하여 방전 용량 추정 결과 방전 전류 1 C-rate에서 1%, 2 C-rate에서 2%의 추정 오차율을 나타냈다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.29 no.5
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• pp.186-194
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• 2014

슈퍼커패시터(Supercapacitor)는 축전용량이 대단히 큰 커패시터로 화학반응을 이용하는 배터리와 달리 전극과 전해질 계면으로의 단순한 이온 이동이나 표면화학반응에 의한 충전현상을 이용한다. 급속 방충전이 가능하고 높은 충방전 효율 및 반영구적인 사이클 수명 특성으로 보조배터리나 배터리 대체용으로 사용된다. 부하응답 특성이 느린 신재생에너지 발전시스템에 슈퍼커패시터를 사용하면 발전된 전력과 부하전력 사이의 차이를 흡수 또는 방출함으로써 전력품질을 확보하는데 기여한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.297-298
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• 2012

본 논문에서는 장주기(Long-Term, LT) 배터리 에너지 저장 시스템(Battery Energy Storage System, BESS)용 1MW급 PCS의 계통연계형 멀티레벨 컨버터 및 제어 시스템을 소개하고, 현장 시험을 통한 타당성 검증 결과를 제시한다. 또한 1.5 MW 풍력발전기 출력과 연계한 잉여 전력 충전 및 전력 피크 시간대 방전(Energy Shift) 기능을 통해 피크 부하 시간대 전력 문제에 효과적으로 대응할 수 있음을 확인하였다.