• 전력전자학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.150-156
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• 2022

This study proposes a design method of fuel cell DC/DC converter using in 5-ton forklift. For efficient hydrogen usage, targeted fuel cell system recirculates discarded hydrogen after fuel cell reaction. Recirculating hydrogen contains much impurities that reduces output power, increasing pressure that can damage the internal fuel cell reaction system. The proposed DC/DC converter effectively converts fuel cell power considering the voltage drop rate to reflect the recirculating hydrogen. Then, frequency control method is used to regulate the current ripple amount for battery and fuel cell hybrid configuration. Proposed power converter system design and control methods are verified in a practical fuel cell system that implements recirculating hydrogen.

• KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
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• 제5B권4호
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• pp.399-404
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• 2005

In this paper, a hybrid photovoltaic fuel-cell generation system employing an electrolyzer for hydrogen generation and battery for storage purpose is designed and simulated. The system is applicable for remote areas or isolated DC loads. Control strategy has been considered to achieve permanent power supply to the load via the photovoltaic/battery or the fuel cell based on the power available from the sun. MATLAB and SIMULINK have been used for the simulation work. A sensitivity analysis is conducted for various load level based on availability of solar radiation.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.439-440
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• 2019

리튬 이온 배터리가 전기 자동차 및 다양한 어플리케이션에 적용됨에 따라 폐배터리의 수요 또한 증가하고 있다. 내부 화학적 상태가 상이한 배터리의 전기적 특성실험을 통해 파라미터를 선정하였으며, 데이터의 분포에 적합한 Fuzzy Logic을 설계하였다. 설계된 Fuzzy Logic을 통한 Cell Grading으로 내부 화학적 특성이 유사한 셀을 선별하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제13권1호
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• pp.101-108
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• 2014

The battery pack in this research consists of dozens of a small battery for energy storage. And this battery pack charges and discharges repeatedly at high capacity (25 ~ 50 V, 25 ~ 100 A). The high temperature which can be generated in this process has a bad effect to the lifetime and efficiency of batteries. Moreover these factors are related with maintenance cost. Therefore, we need to assess the thermal performance of the battery pack in advance using the experimental or numerical analysis. In this research, we analyzed voltage and surface temperature of one cell battery to calculate heat transfer using the numerical analysis. And the temperature of the battery surfaces and inside of the pack was also analyzed. As a result, we found out the appropriate pack structure which stacked five modules.

• 동력기계공학회지
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• 제18권6호
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• pp.193-199
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• 2014

The series connected battery cells are mainly used in high voltage battery pack application. However parameter inequality of each battery cell makes battery voltage imbalance problem. In this paper, a new balancing circuit utilizing converter scheme for the series connected battery cells is proposed. Proposed circuit offers easy control and fast equalization time. Moreover the circuit can be used in a practical application because it has high modularity and can operate during the charging/discharging cycle. To show its superiorness and effectiveness, the principle of proposed circuit is explained with computer simulation and experiment is carried out using lithium-ion battery.

• 전기화학회지
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• 제5권1호
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• pp.27-29
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• 2002

본 연구는 메탄올과 공기를 이용하여 상온, 상압에서 전기를 발생시키는 휴대폰용 전원공급 장치의 개발에 관한 것이다. 이 장치는 직접 메탄을 연료전지(DMFC)와 Back-up전지가 병렬로 연결되어 있어, 통화시 소요 전력의 최대 $50\%$ DMFC가 공급하고 나머지 부분은 Back-up 전지가 공급한다. 또한 통화 대기시에는 DMFC가 $100\%$ 필요 전력을 공급하고, 잉여 전력으로 Back-up전지를 충전한다. 상기 DMFC는 유효면적이 $9cm^2$인 8개의 단위전지가 직렬로 연결되어 있으며, 휴대폰의 작동 전압 범위인 2.5-3.9V의 전압을 출력한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.1-7
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• 2017

본 논문은 퍼스널 모빌리티에 사용되는 360 Wh급 리튬이온 배터리 팩의 성능 및 안정성 확보를 위하여 리튬이온 배터리 팩의 열전달 특성에 관하여 상용수치해석 프로그램인 ANSYS v17.0의 CFX를 이용하여 수치적으로 연구하였다. 이를 위하여 퍼스널 모빌리티에 사용되는 360 Wh급 리튬이온 배터리 팩의 배터리 셀 배열을 4가지 경우로 변경하고, 배터리 셀 홀더에 사용되는 재질과 배터리 팩 케이스에 사용되는 재질을 각각 Polypropylene, Aluminium, Magnesium alloy로 변경하였다. 그 결과 배터리 평균 온도는 배터리 셀 배열이 Model 2 일 때 가장 낮게 예측되었으며, 배터리 셀 홀더와 배터리 팩 케이스 재질 변경에 따른 배터리 평균 온도는 대부분의 경우 Aluminium 일 때 가장 낮게 예측되었다. 퍼스널 모빌리티에 사용되는 360 Wh급 리튬이온 배터리 팩의 열전달 성능은 배터리 셀 배열과 배터리 팩 케이스 재질에 많은 영향을 받았으며, 배터리 셀 배열 Model 2와 배터리 팩 케이스 재질이 Aluminium 일 때 가장 높았다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제6권1호
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• pp.53-57
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• 2007

In this paper, the intelligent estimation algorithm is developed for residual quantity estimate of lithium secondary cell and we suggest the control algorithm to get battery SOC through thermal modeling of electric cell. Lithium secondary cell gives cycle life, charge characteristic, discharge characteristic, temperature characteristic, self-discharge characteristic and the capacity recovery rate etc. Therefore, we make an accurate estimate of the capacity of battery according to thermal modeling to know the capacity of electric cell that is decreased by various special quality of lithium secondary cell. And we show effectiveness through comparison of value as result that use simulation and fuzzy logic.

• 전력전자학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.376-384
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• 2020

An energy storage system is composed of lithium-ion batteries in modern applications. Batteries are regarded as storage devices for renewable and residual energy. The failure of batteries can cause the performance reduction and explosion of battery systems. High maintenance cost is essential when dealing with the problem of battery safety. Therefore an accurate health diagnosis is required to ensure the high reliability of battery systems. A battery pack is a combination of single cells in series and parallel connections. A battery pack has to consider various factors to assess battery health. Battery health involves conventional factors and additional factors, such as cell-to-cell imbalance. For large applications, state-of-health (SOH) can be inaccurate because of the lack of factors that indicate the state of the battery pack. In this study, six characterization factors are proposed for improving the SOH estimation of battery packs. The six proposed characterization factors can be regarded as health indicators (HIs). The six HIs are applied to the principal component analysis (PCA) algorithm. To reflect information regarding capacity, voltage, and temperature, the PCA algorithm extracts new degradation factors by using the six HIs. The new degradation factors are applied to a multiple regression model. Results show the advancement and improvement of SOH estimation.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.695-703
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• 2019

본 논문에서는 배터리 팩을 구성하는데 있어 높은 전압의 직렬 연결된 배터리 모듈의 병렬 연결에서 발생할 수 있는 순환 전류를 제거하는 방법을 제시하였다. 제거 방법은 배터리 팩의 구성상에 있어서 양방향 DCDC 컨버터와 슈퍼 캐패시터를 이용한 VVSM(Variable Voltage Variable Module)이라고 명명한 모듈을 직렬 연결된 배터리 셀들 중 하나 대신에 삽입하는 방식인데 VVSM은 이 모듈에서 마치 우리가 원하는 전압으로 제어할 수 있는 배터리 셀처럼 동작한다. 전압을 가변할 수 있는 배터리 셀(VVSM)을 이용하여 직렬 연결된 배터리 모듈의 전압을 아주 손쉽게 일치시킬 수 있었다. 제시한 방법을 증명하기 위해 배터리를 모형화한 모델을 이용하여 모의 실험을 시행 하였다. 또한 직렬 연결된 배터리 셀 만으로 된 모듈과 제안한 VVSM이 적용된 모듈을 실제 제작하여 두 모듈을 병렬 연결하여 둘 사이에 순환 전류를 측정하여 비교함으로써 제안된 방법이 효과적으로 순환 전류을 억제할 수 있음을 검증하였다.