• Journal of IKEEE
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• v.23 no.3
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• pp.826-831
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• 2019

The stand-alone photovoltaic power systems are widely used for lighting equipment and CCTV. In order for these devices to be competitive, the life of power storage devices such as batteries is very important. The characteristic Hybrid supercapacitor is the high power density and long life. We have proposed a stand-alone photovoltaic power system that uses hybrid supercapacitor. The charge and discharge characteristics and the internal resistance of the hybrid capacitor were measured to configure the power converter. A stable maximum output point tracking control algorithm is proposed even with the change in solar radiation. In order to verify the validity of the proposed system, a prototype was fabricated and tested using a 18W hybrid capacitor and a 10W solar cell.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2011.07a
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• pp.273-274
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• 2011

최근 급격한 전력수요의 증가는 발전설비 및 송배전 설비의 투자확대를 요구하고 있고 태양광, 풍력 등 신재생에너지 발전의 보급은 전력품질을 저하하는 요인으로 작용하여 이에 대한 대안으로 배터리를 이용한 에너지 저장장치(BESS : Battery Energy Storage System)의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 BESS의 구성요소 중 배터리의 전력을 계통망과 연계하기 위한 전력 변환 장치인 PCS에 요구되는 기능과 기술동향에 대해 기술한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2015.07a
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• pp.127-128
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• 2015

에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)은 태양광(PV), 풍력(WT) 등과 같은 신재생 에너지 출력안정화, 계통 전력품질 개선, 수용가 에너지효율화 등의 분야에 이용되고 있다. 에너지 저장 시스템은 전력변환장치와 에너지 저장 장치로 구성되며, 에너지 저장 장치로 배터리를 많이 사용하고 있다. 전력변환장치 및 제어기의 설계 및 검증을 위해서는 배터리를 전력변환장치에 연계하여야 한다. 하지만 배터리의 경우 고가에 관리가 어렵기 때문에 일반적으로 DC전원 모의 장치를 이용한다. 본 논문에서는 에너지 저장 시스템용 전력 변환장치 및 제어기의 설계 및 현실적인 검증이 가능하도록 배터리 특성을 고려한 DC전원 모의장치를 개발하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.59.1-59.1
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• 2009

레독스 흐름 배터리 (Redox Flow Battery)는 외부의 탱크 등에 저장해 둔 활성물질(이온 가수가 변화는 금속) 의 용액을 펌프로 전해셀에 공급하여 충전 방전하는 배터리로 신재생 에너지인 풍력과 태양광 발전, 야간의 잉여 전력 저장 등 대용량 전력 저장 장치로 관심이 높아지고 있다. 대표적인 레독스 흐름 배터리로 알려진 바나듐 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막 사용으로 인하여 전기전도도, 기계적 강도, 투과도 및 전해질 내의 화학적 안정성 등 여러 가지 문제점과 함께 비용 문제점을 야기한다. 하지만 새로운 용해 납 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막을 사용하지 않아 바나듐 레독스 흐름 배터리의 문제점 및 시설비가 절약되는 장점이 있어 새로이 연구되지고 있다. 본 연구는 레독스 흐름 배터리에 주로 이용되는 카본 전극재료의 따라 형성되는 Pb, $PbO_2$ 박막의 미세 구조를 및 에너지 효율 특성을 분석하였다. 실험은 half-cell로 이루어졌으며 작업전극은 Carbon felt, Ordered Graphite, Disordered Graphite, Glassy Carbon 등을 여러 카본 재료를 사용하였고, 상대전극은 Pt, 기준전극으로 Ag/AgCl를 사용하여 Cyclic Voltammetry특성과 충방전 특성을 연구하였다. 전해질은 Lead Carbonate ($PbCO_3$)+Methanesulfonic acid ($CH_3SO_3H$) 들어간 수용성 전해질을 교반을 통해 이용하였다. 여러 carbon 전극재료와 생성된 Pb, $PbO_2$ 막의 표면구조, 미세구조, 상들의 변화는 XRD, SEM, EDX, Raman등을 통하여 분석하였으며, 전기화학 공정의 변수와 전극에 따른 에너지 효율특성에 대하여 고찰해 보았다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.97-98
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• 2014

신재생에너지에 대한 세계적인 수요는 2010년도 이후에도 계속 증가하는 추세이다. 이러한 이유는 에너지 고갈과 기후변화에 기인하며, 화석연료의 경우 사용가능 연한은 석유 54.2년, 천연가스 63.6년, 석탄 112년에 불과하며, 기존 화석연료 사용에 의한 온실가스 배출 등은 각종 환경문제를 발생하고 있다. 따라서 세계 여러 나라에서는 에너지 고갈을 해결하기 위한 다양한 방안을 모색중이며, 대안으로 신재생에너지를 인류의 새로운 에너지원으로 주목하고 있다. 하지만 물, 바람, 태양 등 신재생에너지원의 경우 출력특성 등이 매우 불안하여 이들 에너지원을 효율적으로 사용하기 위해서는 반드시 에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System)이 필요하다. 본 논문에서는 태양광 가로등을 대상으로 기존의 납축전지를 대체하기 위한 리튬이차전지를 사용한 배터리팩을 개발하고 표준화 및 범용화를 위해 셀들의 조합을 용이하게 하기 위한 유니버셜 모듈을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2006.05a
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• pp.99-102
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• 2006

본 논문에서는 두 개의 서브 발전 시스템 (풍력과 태양광 발전 시스템)으로 구성된 하이브리드 발전 시스템의 구현을 위한 디지털 퍼지 제어기를 개발한다. 풍력과 광전자 발전기에서 V-I 특성은 비선형 관계를 보여주기 때문에, 비선형 시스템 제어에 많은 장점을 가진 퍼지 모델 기반 제어기를 사용한다. 그리고 마이크로프로세서 기반 제어 시스템 구현하기 위해서 본 과제에서는 디지털 재설계 기법을 통해 디지털 퍼지 제어기를 설계하게 된다. 마지막으로, 하이브리드 발전 시스템에서 최대 전력 추종과 배터리 상태를 일정하게 유지하기 위해서 세 가지 모드 상태에서 제어 목적이 변화하도록 시스템을 구성하게 된다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.07a
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• pp.399-400
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• 2010

본 논문에서는 고전력 밀도 및 저가형으로 구현이 가능한 새로운 구조의 계통 연계형 태양광 인버터 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 태양전지의 최대 전력점 추종기능과 배터리의 충 방전 기능을 통합하여 기존 3단 구성을 2단으로 줄임으로써 시스템 제작단가가 낮아지고 고전력 밀도 구성이 가능하다. 제안 시스템의 우수성과 신뢰성 검증을 위하여 1.5kW급 PV PCS 시작품을 제작하고 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안 시스템의 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.1377-1379
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• 2005

독립형 태양광 발전시스템은 태양전지, 배터리, 충 방전 제어기, 컨버터, 부하로 나눌 수 있다. 태양광 발전은 비선형 전압전류 특성을 가지고 있기 때문에 발전효율을 최대한 높이기 위해 최대전력추종제어(MPPT)를 하게된다. 또한 부하가 여러 개일 경우에는 다양한 출력이 요구되는데, 이를 위해 강압 및 승압이 가능한 컨버터가 필요하게 된다. 그러나 다중부하에는 다수의 컨버터와 각각의 컨버터를 제어하기 위한 제어기가 필요하게 되므로 cost가 증가요인이 된다. 따라서 본 논문에서는 승 강압에 의한 다중출력을 갖는 병렬구조의 DC-DC컨버터를 제안하고자 한다. 제안된 컨버터는 입력전압을 승 강압하여 두 개의 출력전압을 갖는다. 강압동작은 일반적인 buck형 컨버터에 커패시터를 추가하여 구성하였고, 승압을 위해서는 리플율이 적은 Coupling inductor를 이용하고 커패시터를 추가하여 두 개의 컨버터를 병렬로 구성하였다. 컨버터의 병렬제어를 위해 제어기를 설계하고 이를 시뮬레이션 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2010.11a
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• pp.367-368
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• 2010

본 논문에서는 삼상 AC-DC 컨버터와 강압컨버터를 이용한 배터리 충전장치를 제안한다. 제안 하는 배터리 충전시스템은 상용전원뿐만 아니라 태양광시스템의 MPPT제어를 통하여 최대전력을 공급받아 급속충전시스템의 CV/CC(정전압/정전류) 모드 제어를 통해 배터리를 빠르게 충전한다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.17 no.2
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• pp.23-29
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• 2012

To recently, light of the sun and fuel cell etc. which is new and renewable energy is developed with the direct current energy source mostly. And it is necessary that the utilization plan which does supply it properly. In this case, the direct current illumination system can be a typical alternative of it. The system similar to the development system is composed of type which connects to each other the photovoltaic pannel, the charge kit, and the battery bank. I develop all-in-one system which the power supply system and photovoltaic pannel which can charge and use efficiently. Additionally, I exploit the DC lamp module of three wave which can separate the electronic ballasts from the module. Developed the DC Lamp module of all-in-one which can turn on or can turn off, by operation of ON/OFF button. It can be used semipermanently by changing just only electronic ballasts.