• 전기전자학회논문지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.66-69
• /
• 2017

In recent year, energy harvesting technologies from the ambient environments such as light, motion, wireless waves, and temperature again a lot of attraction form research community [1-5] due to its efficient solution in order to substitute for conventional power delivery methods, especially in wearable together with on-body applications. The drawbacks of battery-powered characteristic used in commodity applications lead to self-powered, long-lifetime circuit design. Thermoelectric generator, a solid-state sensor, is useful compared to the harvesting devices in order to enable self-sustained low-power applications. TEG based on the Seebeck effect is utilized to transfer thermal energy which is available with a temperature gradient into useful electrical energy. Depending on the temperature difference between two sides, amount of output power will be proportionally delivered. In this work, we illustrated a low-input voltage energy harvesting circuit applied discontinuous conduction mode (DCM) method for getting an adequate amount of energy from thermoelectric generator (TEG) for a specific wearable application. With a small temperature gradient harvested from human skin, the input voltage from the transducer is as low as 60mV, the proposed circuit, fabricated in a $0.6{\mu}m$ CMOS process, is capable of generating a regulated output voltage of 4.2V with an output power reaching to $40{\mu}W$. The proposed circuit is useful for powering energy to battery-less systems, such as wearable application devices.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제40권12호
• /
• pp.777-784
• /
• 2016

바나듐 전해질 산화-환원 흐름전지(vanadium redox flow batteries, VRFBs)는 간헐적 에너지 저장 시스템의 에너지 저장장치로 사용된다. VRFBs는 재료 및 동작조건에 따라 성능의 차이를 보이며, 각 성능특성에 따른 VRFBs개발이 요구된다. 본 연구에 사용된 단위셀은 반응면적 $25cm^2$이며, 전해액은 0.6의 충전상태를 나타낸다. 방전전류밀도를 0에서 $520mA/cm^2$ 까지 변화시키면서 동시에 전해질 유량도 5mL/min에서 60mL/min까지 변화시켰다. 동일한 입구 전해액 상태에 따른 방전 성능 평가를 위해 4개의 탱크를 사용한 비순환 시스템을 구축하였다. 본 논문은 유량 및 전류밀도의 변화에 대한 단자전압을 측정하였으며, $25cm^2$ 반응면적을 가지는 바나듐계 산화-환원 유동전지 시스템의 최대전류밀도에 대한 실험식을 도출하였다.

• 전기화학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.100-104
• /
• 2008

Titanium sheet metal substrates used in thin film batteries were wet etched and their surface area was increased in order to increase the discharge capacity and power density of the batteries. To obtain a homogeneous etching pattern, we used a conventional photolithographic process. Homogeneous hemisphere-shaped wells with a diameter of approximately $40\;{\mu}m$ were formed on the surface of the Ti substrate using a photo-etching process with a $20\;{\mu}m{\times}20\;{\mu}m$ square patterned photo mask. All-solid-state thin film cells composed of a Li/Lithium phosphorous oxynitride (Lipon)/$LiCoO_2$ system were fabricated onto the wet etched substrate using a physical vapor deposition method and their performances were compared with those of the cells on a bare substrate. It was found that the discharge capacity of the cells fabricated on wet etched Ti substrate increased by ca. 25% compared to that of the cell fabricated on bare one. High discharge rate was also able to be obtained through the reduction in the internal resistance. However, the cells fabricated on the wet etched substrate exhibited a higher degradation rate with charge-discharge cycling due to the nonuniform step coverage of the thin films, while the cells on the bare substrate demonstrated a good cycling performance.

• 전기화학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.55-72
• /
• 2024

이차전지는 우리 생활에 있어 지구온난화에 따른 화석연료의 대체원으로서 전기차 및 에너지저장장치(Energy storage system, ESS) 등 필수불가결한 신재생에너지원으로 활용하고 있다. 그러나, 과방전, 고속충방전, 단락 등 여러 원인에 따른 이차전지 내 열폭주 현상으로 인해 배터리 화재 및 폭발에 대한 사건사례들이 보고되고 있으며, 각각의 원인에 적합한 해결책을 찾기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 특히, 과충전 과정에서 원인으로 추정되는 사례들이 지속적으로 보고되고 있으므로, 본 총설에서는 과충전 과정에서 발생할 수 있는 이차전지의 화학적 반응들을 살펴보고, 이를 점검 및 예방하기 위한 위험조사방법에 대해서 이야기하고자 한다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
• /
• 제12권3호
• /
• pp.18-24
• /
• 2015

The plug-in hybrid electric vehicle has a high fuel economy and can be driven long distances. Its different modes include the electric vehicle, hybrid electric vehicle, and only engine operating mode. A power management strategy is important to determine which mode should be selected. The strategy makes the vehicle more efficient using appropriate power sources for driving. However, the strategy usually needs a driving speed profile which is future driving cycle. If the profile is known, the strategy easily determines which mode is driven efficiently. However, it is difficult to estimate the speed profile for a real system. To address this problem, this paper proposes a new power distribution strategy using a neural network. The average speed and driving range are used as input parameters to train the neural network system. The strategy determines a limit for the use of the battery and the desired power is distributed between the engine and the motor simultaneously. Its fuel economy can increase by improving the basic strategy.

• 한국표면공학회지
• /
• 제51권4호
• /
• pp.243-248
• /
• 2018

All solid state thin film batteries with two types of cell structure, Pt / $LiCoO_2$ / LiPON / Cu and Pt / $LiCoO_2$ / LiPON / $LiCoO_2$ / Cu, are prepared and their electrochemical performances are investigated to evaluate the effect of $LiCoO_2$ interlayer at the interface of LiPON / Cu. The crystallinity of the deposited $LiCoO_2$ thin films is confirmed by XRD and Raman analysis. The crystalline $LiCoO_2$ cathode thin film is obtained and $LiCoO_2$ as the interlayer appears to be amorphous. The surface morphology of Cu current collector after cycling of the batteries is observed by AFM. The presence of a 10 nm-thick layer of $LiCoO_2$ at the interface of LiPON / Cu enhances the interfacial adhesion and reduces the interfacial resistance. As a result, Li plating / stripping at the interface of LiPON / Cu during charge/discharge reaction takes place more uniformly on Cu current collector, while without the interlayer of $LiCoO_2$ at the interface of LiPON / Cu, the Li plating / stripping is localized on current collector. The thin film batteries with the interlayer of $LiCoO_2$ at the interface of LiPON / Cu exhibits enhanced initial coulombic efficiency, reversible capacity and cycling stability. The thickness of the anode current collector Cu also appears to be crucial for electrochemical performances of all solid state thin film batteries.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.660-666
• /
• 1998

Li-GFICs, Li-PCICs의 intercalation 과정에 있어서 구조, 화합물의 에너지 상태, 열적 분해 특성, 전기적 성질에 미치는 영향에 대하여 토론하였다. X-선 회절 분석에 의하면 Li-CFICs는 주로 2 stage가 형성되었고 Li-PCICs는 1 stage와 2 stage가 주된 회절선으로 타나났다. Li-AGIC의 경우 지배적으로 1 stage의 구조가 나타났지만 순수한 1 stage의 화합물은 얻을 수가 없었지만 인조 흑연의 구조적 특성 때문으로 예상할 수 있다. 화합물의 에너지 상태를 측정한 결과 여러 가지 탄소물질의 층간 삽입 성질이 이들의 구조와 관련이 있으므로 Li-AGCIs와 Li-GFICs가 에너지적으로 가장 안정한 상태를 보이고 있다. 따라서 Li-CICs중 이들 두가지 화합물은 에너지 저장재로써 적합성을 제시할 수 있다. Li-GFICs에 대하여 열분해에 의한 분석을 한 결과 $300^{\circ}C$에서와 $400^{\circ}C$ 부근에서 강한 발열반응을 보이고 있다. Li-AGIC에 대하여 열적 변이가 일어나는 동안에 열적 안정성과 리튬의 발산 과정을 살펴본 결과, 각각의 온도에서 화합물은 완전한 deintercalation이 일어나지 않고 고온에서도 고차 stage가 유지되었다. 충전 방전특성을 알아본 결과 흑연섬유를 적극물질로 사용하였을 경우 비교적 안정성을 보였고 특성이 우수하게 나타났음을 알 수 있다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제28권3호
• /
• pp.287-294
• /
• 2017

EVs manufacturers typically target a range of 300 km on a fully charged battery. Many studies have been conducted to improve these disadvantages. As a results, the mileage of EVs is expected to increase significantly. However, as the distance traveled by EVs increases, current test method (SCT) have many difficulties. The biggest problem is that it takes a lot of time to test an EVs and greatly increases the error rate during the test period. In order to solve these problems, this paper discusses the fuel economy test method of EVs for energy efficiency and mileage. The comparison of test methods was achieved by chassis dynamometer test about EVs. These review of test methods are intended to both improve testing efficiency and provide a practical testing methodology that can be easily adapted to accommodate future testing enhancements. In conclusion, the results of MCT mode and SCT mode comparison show similar results within 3 %, confirming that the test method is appropriate. Also, as the CSCM distance becomes shorter in the MCT mode, the mileage becomes longer and the fuel economy becomes lower. As a result, the error from the SCT test results is expected to increase. In order to minimize the error of SCT measurement fuel economy, it is recommended to maximize the CSCM driving distance. However, since the timing of the EOT is not clearly known, it is reasonable to define the allowable range of the CSCE to be within 20 % of the MCT total mileage.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.654-664
• /
• 2018

본 논문은 전압형인버터를 교류전원과 동기 시켜서 운전하고 정상상태에서는 전원으로부터 운전하고 정상상태에서는 전원에서 직류 측에 연결된 축전지를 태양전지를 이용한 광기전력효과와 함께 PCS (power conditioner system)의 동작으로 일정전압을 충전하게 되며, 전원의 차단, 전원의 전압변동 및 부하전류의 변화에도 일정한 전압을 유지하도록 하였다. 태양광 발전시스템을 승압쵸퍼와 단상 PWM (pulse width modulation) 전압형인버터를 사용하여 전원차단 경우나 전압변동 및 부하변동에 의한 출력전류 변화에도 일정한 출력전압을 유지하고 EESS (electric energy storage system)를 상시 운영하여 약 10~20% 전력절감효과를 얻을 수 있는 에너지절약 전원복합형 전력변환장치로 구성되어 있다. 출력은 PWM방식에 의하여 양호한 파형이 되도록 하고 전원차단과 부하의상태의 변화 및 전원 전압 변동에도 일정한 전압으로 출력됨을 실험을 통하여 확인 할수 있었다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.420-428
• /
• 2018

본 논문은 태양광 발전시스템을 승압쵸퍼와 단상 펄스폭변조 전압형인버터를 사용하여 전원차단 경우나 전압변동 및 부하변동에 의한 출력전류 변화에도 일정한 출력전압을 유지하는 무정전 전원 공급장치(UPS)를 구성하였다. 본 시스템은 전압형인버터를 교류전원과 동기 시켜서 운전하고 정상상태에서는 전원으로부터 운전하고 정상상태에서는 전원으로부터 직류 측에 연결된 축전지를 태양전지를 이용한 광기전력효과와 함께 일정전압을 충전하며, 전원의 차단, 전원의 전압변동 및 부하전류의 변화에도 일정한 전압을 유지하도록 하였다. 에너지 저장장치 (ESS; energy storage system)를 상시 운영하여 공항의 기상 변화에 따른 파장별 LED 항공 유도신호 등을 효율적으로 운용하는 시스템을 구성 하였고, 전력절감효과를 얻을 수 있는 에너지절약 전원복합형 전력변환장치로 구성되어 있다. 출력은 PWM방식에 의하여 양호한 파형이 되도록 하고 전원차단과 부하의 상태의 변화 및 전원 전압 변동에도 일정한 전압으로 출력됨을 실험을 통하여 확인 할 수 있었다.