• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.58-59
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• 2011

본 논문은 전류에 따른 NiMH 배터리의 성능 변화를 충 방전 실험을 통하여 비교 분석하였다. 따라서 실험을 통하여 NiMH 배터리의 데이터시트에 있는 충 방전 특성곡선과 실제 실험을 통한 충 방전 특성곡선을 비교 분석한다. 또한 충 방전 전류의 크기에 따라 변하는 특성곡선의 차이를 비교 분석한다. 전류 변화에 의한 배터리 분석을 위해 0.2C, 0.5C, 1C, 2C 정전류 충 방전 실험과 동일한 C-rate로 펄스전류로 충 방전 실험을 하였다. 실험을 통해서 얻은 데이터로 1차 Randles 등가회로를 통해 C-rate변화와 잔존용량 변화에 의한 파라미터 분석과 잔존용량-개로전압 곡선에서의 충 방전 히스테리시스를 알아보았다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.20 no.4
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• pp.278-285
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• 2011

Computational modelling and simulation for the charge-discharge characteristics of Lithium-ion batteries have been carried out. The battery system consists of a simplified 2-dimensional single cell for the modelling, in which the thermal modelling on the charge-discharge characteristics was conducted in the temperature range from 288 K through 318 K by using FEMLAB as an engineering PDE solver. While material parameters adopted in the present modelling were dependent on the system temperature, their thermal modelling were applied on the simulations of the charge-discharge period and the rate of transferring charges systematically. The resulting simulation shows that the cycle of the charge-discharge shorten itself by reducing the system temperature, regardless of the charge-discharge rates. In addition, the mass-transport phenomena of Lithium ion have been discussed in connection with the charge-discharge characteristics in the battery.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.494-495
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• 2011

초고용량의 커패시터는 신재생 에너지 이용의 증가와 더불어 이용 영역이 점차 넓어지고 있어 유망신규시장의 창출이 기대된다. 따라서, 슈퍼커패시터의 성능을 측정하여 시험할 수 있는 충방전 순환 시험기가 필수적이라 할 수 있다. 이를 위해 슈퍼커패시터의 기본 충/방전 특성을 기준으로, 충전과 방전시의 고속계측이 가능하도록 용량 및 내부저항 측정을 위한 회로와 전압유지특성을 측정하기 위한 회로를 설계하였다. 5V, 100A Proto-type의 충방전 시험 시스템 구축으로 특성 평가결과, 전압 및 전류 측정 정밀도 ${\pm}$ 0.1%이내로 확인하였고, 데이터 모니터링 및 로깅을 위한 프로그램을 제작하였다. 또한 전체시스템 구성과 실험결과를 통해, 본 연구에서 개발하고자 하는 슈퍼커패시터용 충방전 시험 시스템이 실제 응용 가능함을 확인하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2007.11a
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• pp.144-147
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• 2007

최근, 2차전지로서는 타 전지에 비하여 고 에너지 밀도와 고 전압의 특성을 갖고 있는 리튬2차전지가 가장 많이 활용되고 있으며, 이 특성 때문에 전기자동차, 우주왕복선, 분산전원의 한 형태인 전력 저장장치에까지 그 이용이 증대되고 있다. 시스템의 최적성능을 보장하기 위해서는 용도별 싸이클 수명성능을 고려한 충방전 설계 및 이를 위한 전기적 등가모델의 정확성이 필수적이다. 따라서, 본 논문에서는 상용 리튬이차전지의 실제 실험 데이터에 근거하여 충/방전 심도 함수를 도출하고, 리튬이차전지의 수명성능평가를 위한 충/방전 특성 모델을 제안하고, 이의 타당성을 입증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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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.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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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.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.14 no.5
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• pp.387-396
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• 2009

The life and performance of lithium battery are greatly influenced by the formation process which is essential in the process of manufacture. Charge/discharge system for the lithium battery are required for the formation process. To simulate such a system in a conventional method takes very long time and requires huge memory space to save data files. So the simulation may be impossible with a general-purpose PC. In this paper, the lithium battery is modelled to a resistor-capacitor serial circuit and the lithium battery charge/discharge system is analyzed and simulated by using state space averaging method. As a result, the simulation time is reduced dramatically and the simulation of the lithium battery charge/discharge system becomes possible on a general-purpose PC within 3 hours. Also, both the charge/discharge characteristics and the time required to charge/discharge of the lithium battery charge/discharge system can be observed. To verify the propriety of resistor-capacitor serial circuit modeling method for lithium battery and the validity of the analysis and simulation based on state space averaging, the lithium battery charge/discharge system is composed and experimentations are carried out.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.38 no.3
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• pp.274-279
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• 2001

Pt/Ti/Si 기판 위에 성장시킨 박막 전지용 비정질 산화 바나듐 박막에 고상 전해질 박막 LiPON을 이용하여 전고상형 박막전지를 제작하여 충-방전 시험을 시행하였다. 이렇게 제작된 전고상형 박막전지는 500 사이클 이상까지 평균 15$\mu$Ah의 방전용량을 나타내었으나 초기 사이클 영역부터 방전 용량의 감소가 일어나기 시작했다. 박막 전지의 방전 용량 감소에 따른 비정질 산화 바나듐 박막의 구조적 특성 변화를 관찰하기 위하여 고분해능 현미경 분석을 시행하였다. 충-방전을 하지 않은 초기의 산화 바나듐 박막은 입계를 갖지 않고 다결정 특성을 보이지 않는 완전한 비정질 특성을 보였고 이는 TED 결과와 일치하였다. 그러나 450번의 반복적인 충-방전을 시행한 후의 비정질 산화 바나듐 박막 내에는 microcrystalline 형태의 산화 바나듐의 형성됨을 고분해능 전자 현미경 분석을 통해 발견할 수 있었다. 비정질 산화바나듐 박막의 방전 용량 감소의 원인인 Li의 비가역적 탈-삽입은 비정질 내에 형성된 microcrystalline에 의해 유발된다고 사료된다. 또한 LiPON 전해질 박막과 산화 바나듐 박막사이의 계면에 Li 이온과 산화바나듐과의 반응에 의해 형성된 계면 층에 발견할 수 있었는데 이러한 계면 층 역시 Li 확산과 계면 저항에 영향을 주어 방전 용량 감소에 원인으로 작용한다.

• Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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• 1999.11a
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• pp.119-122
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• 1999

페트롤리엄 피치와 콜타르 피치를 열분해하여 제조한 카본을 리튬이차전지용 부극재료로 사용한 반쪽전지를 제작하여 전극의 충방전 용량 및 cycle 특성, 카본의 열처리 온도와 용량과의 관계에 대하여 고찰하였다. 열처리 온도가 증가함에 따라 초기 충방전 용량은 콜타르 피치 카본의 경우 현저한 증가를 보였으며 페트롤리엄 피치 카본에서는 지속적인 증가를 보이다가 100$0^{\circ}C$ 이상의 온도부터는 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 또한, 충방전 횟수가 증가할수록 충전용량은 감소하지만, 가역특성(reversibility)은 90% 이상으로 향상되었다.

• 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.