• 제목/요약/키워드: Battery management systems

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전압 변경 오버헤드를 고려한 전력 관리 알고리즘 (A Power-Aware Scheduling Algorithm with Voltage Transition Overhead)

  • 권혁성;안병철
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.641-650
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    • 2008
  • 휴대 기기의 보급 확대에 따라 작은 배터리의 사용 시간 연장을 위해 배터리의 전력 관리 기법이 필요하다. 기존의 전력 관리 기법들은 전압 변경에 따른 오버헤드를 고려하지 않거나 부분적으로 고려하였다. 따라서 전압 변경 오버헤드는 개인용 멀티미디어 시스템의 실시간 태스크의 스케줄을 보장 못하는 경우가 발생할 수 있다. 본 논문은 전압 변경 오버헤드를 고려하면서 시스템의 이용률 정보를 바탕으로 사용 가능한 주파수의 개수와 연속된 주파수 사이의 간격을 조절하여 소비 전력을 줄이는 전력 관리 알고리즘을 제안한다. 본 알고리즘은 주파수 변경 회수를 줄여 기존의 CC RT-DVS 방법과 smoothing 방법에 비해 10에서 25%정도 소비 전력을 절감할 수 있다.

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실시간 시스템에서 효율적인 동적 전력 관리를 위한 태스크 스케줄링 알고리듬에 관한 연구 (An Improved Task Scheduling Algorithm for Efficient Dynamic Power Management in Real-Time Systems)

  • 이원규;황선영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권4A호
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    • pp.393-401
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    • 2006
  • 배터리로 동작하는 휴대용 임베디드 시스템에서 에너지 소모는 중요한 설계 파라미터이며, 동적 전력 관리는 잘 알려진 저전력 설계 기법중의 하나이다. 본 논문에서는 실시간 시스템에서 에너지를 고려한 태스크 스케줄링 알고리듬을 제안한다. 제안한 스케줄링 알고리듬은 시스템에 여유 시간이 존재할 경우 장치 중첩도가 높은 태스크가 우선적으로 수행되도록 스케줄링 하여 장치의 전력 상태 전환 횟수를 줄여준다. 전력 상태 전환 횟수가 줄어들 경우 상태 전환에 따른 전력 소모가 감소하고, 동적 전력 관리의 기회를 더욱 얻을 수 있다. 실험 결과 EDF 알고리듬으로 동작 하는 시스템에서 동적 전력 관리를 한 경우와 비교하였을 때 에너지 소모가 약 23% 감소하였다.

저전력 휴대용 임베디드 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation for Portable Low-Power Embedded System)

  • 이정환;김명준
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제13권7호
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    • pp.454-461
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    • 2007
  • 최근 휴대용 임베디드(Embedded) 시스템들은 크기는 작아지나 사용자들의 요구를 만족시키기 위해서 여러 가지 복합적인 기능을 내장하고 있다. 복합적인 기능 수행을 하기 위해서는 처리 능력이 뛰어난 프로세서들을 사용해야만 하고 시스템의 크기를 줄이기 위해서 적은 용량의 배터리를 사용하는 것이 일반적이다. 그러므로 시스템을 한번 충전한 후에 사용할 수 있는 배터리 사용 시간(Battery Life Time)은 중요한 문제로 대두되고 있다. 시스템의 배터리 사용 시간을 늘리기 위해서는 효율적인 전원 설계, 기능 수행에 따른 전력 관리 그리고 프로세서의 전압과 프로세서 클럭(Clock)의 주파수를 최적화하는 것이 가장 중요하다. 이를 위해서 본 논문에서는 전력 효율을 예측하여 시스템의 전체적인 전력 효율을 최적화하는 전원 구성을 하였으며 각 기능에 따른 전력 관리를 위해서 음악 파일 재생과 동영상 파일 재생을 위한 마이크로 프로세서를 사용하고 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting) 시청을 위한 별도의 마이크로 프로세서를 사용함으로써 음악 재생과 동영상 재생 시에는 디지털 멀티미디어 방송시청을 위한 마이크로 프로세서에 전원 공급을 차단함으로써 전력 관리를 최적화한다. 마지막으로 시스템에서 사용되는 프로세서들의 전력 관리를 위해 가변 전압 주파수 스케일링(Dynamic Voltage and Frequency Scaling)을 적용하여 프로세서들 또한 최적화하고 실제 구현된 시스템에 실험 결과들을 통하여 감소된 소비 전력의 결과를 보여준다.

이종무선 네트워크 환경에서 네트워크 간 핸드오버를 위한 전력 효율적 무선 네트워크 탐지 기법 (Battery Efficient Wireless Network Discovery Scheme for Inter-System Handover in Heterogeneous Wireless Networks)

  • 이봉주;김원익;송평중;신연승
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권2A호
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    • pp.128-137
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    • 2006
  • 본 논문에서는 이종무선 네트워크 환경에서 다중모드 단말의 네트워크 간 핸드오버를 위한 무선 네트워크 탐지기법을 제안한다. 제안하는 무선 네트워크 탐지기법은 중첩 무선 네트워크 환경에서 매크로 셀에 접속되어 있는 단말이 핫스팟(hot-spot) 무선랜 모뎀을 활성화하지 않고도 핫스팟 서비스 가능 여부를 탐지할 수 있도록 참조 정보로 사용되는 핫스팟 지역 맵을 구축한다. 이를 위해 LCS 서버는 위치에 따른 전파환경 정보를 수집하여 핫스팟의 실제 서비스 영역과 근사하게 이상적 서비스 영역을 설정하고 그 맵을 단말에게 제공한다. 다중모드 단말은 이를 바탕으로 핫스팟 탐지를 위한 모뎀 활성화를 제어하여 배터리 전원을 효율적으로 사용하면서 신속하고 정확하게 서비스 가능한 무선 네트워크를 인지 할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 제안한 기법과 기존의 기법들의 성능을 비교$\cdot$분석한다.

소형 전기차 적용을 위한 AC/DC 복합 V2X 시스템 설계 (Design of AC/DC Combined V2X System for Small Electric Vehicle)

  • 김영중;장영학;문채주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.617-624
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    • 2022
  • V2X를 탑재한 소형 전기운송차는 기존 자동차의 운전시스템에 더 많은 정보와 기능을 제공할 수 있다. V2X 기술의 주요 요소는 V2V(자동차 대 자동차), V2N(자동차 대 네트워크), V2I(자동차 대 인프라) 등이 있다. 본 연구는 외부장비와 연계되는 VI형 E-PTO를 설계하고 구현하는 것으로 E-PTO는 DC/DC 변환기, DC/AC 변환기, 배터리 양방향 충전시스템 등으로 구성된다. 또한 구동을 위한 기기와 제어시스템을 구현하였다. 기동/정지 및 정상상태 운전 통한 VI형 E-PTO 구성부품에 대한 시험결과는 100ms 이내 회복시간과 순간 전압변동율 10%의 허용 가능한 요건을 충족하였다.

Evaluation Algorithms for Multiple Function of Dispersed Electrical Energy Storage Systems

  • Son, Joon-ho;Choi, Sung-Sik;Rho, Dae-Seok
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권6호
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    • pp.2245-2253
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    • 2018
  • With the increase of electrical consumption and the unbalance of power demand and supply, power reserve rate is getting smaller and also the reliability of the power supply is getting deteriorated. Under this circumstance, the electrical energy storage (EES) System is considered as one of essential countermeasure for demand side management. This paper proposes efficient evaluation algorithms of multiple functions for EES systems, especially the secondary battery energy storage systems, in the case where they are interconnected with the power distribution systems. It is important to perform the economic evaluation for the new energy storage systems in a quantitative manner, because they are very costly right now. In this paper, the multiple functions of EES systems such as load levelling, effective utilization of power distribution systems and uninterruptible power supply are classified, and then the quantitative evaluation methods for their functions are proposed. From the case studies, it is verified that EES systems installed at distribution systems in a dispersed manner have multiple functions involved with direct and indirect benefits and also they can be expected to introduce to distribution systems with respects to economical point of view.

하드웨어 저전력 기능을 활용한 웨어러블 운영체제의 하이브리드 가버너 (Hybrid Governor for Wearable OS Using H/W Low-power Features)

  • 이성엽;김형신
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.117-124
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    • 2018
  • Wearable devices have become widespread. Fitness band is one of common wearable devices, providing useful functions. It helps users to monitor and collect their status such as heart rate and travel distance. Wearable devices, including fitness bands, are designed in small size and it ends up having small battery capacity. In that regard, it is necessary to expand the lifetime of wearable devices. Conventional power management scheme of wearable devices is based on DVFS Ondemand Governor and peripheral control by timeout event, such as turning off the LCD. In this paper, we propose a hybrid governor applying hardware supporting low power mode such as sleep mode to exploit the periodicity of fitness band task. In addition, we show hybrid governor outperforms in power consumption than conventional power management scheme of wearable devices based on Ondemand Governor through experiments.

전기자동차 배터리 역물류 프로세스 연구 (Reverse Logistics Process for Electric Vehicle Batteries)

  • 서동민;김용수;김현수
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.57-70
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    • 2011
  • To address global climate change, various governments are investing in electric vehicle research and, especially in Korea, the application of electric vehicles to public transportation. The lithium batteries used in electric vehicles typically have an expected life cycle of 2-5 years. If electric vehicles become commonly used, they will generate many discarded batteries that could be harmful to the environment. Additionally, lithium batteries are potentially explosive and should be handled appropriately. Thus, reverse logistics issues are involved in handling expired batteries efficiently and safely. Reverse logistics includes the collection, recycling, remanufacturing, and discarding of waste. This study developed a reverse logistics process for electric vehicle batteries after analyzing the as-is process for lead and lithium batteries. It also developed possible disposal regulations for electric vehicle batteries based on current laws regarding conventional batteries.

연료전지/배터리 하이브리드 차량 개발 (Development of Fuel Cell/Battery Hybrid Vehicle)

  • 손영준;박구곤;임성대;엄석기;양태현;윤영기;이원용;김창수
    • 한국전기화학회:학술대회논문집
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    • 한국전기화학회 2005년도 수소연료전지공동심포지움 2005논문집
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    • pp.103-110
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    • 2005
  • Fuel cell systems are consisted of various parts, for example fuel cell stack, fuel supplier, electrical converters, controllers and so on. Each components of system should have appropriate specification for their applications as well as simplicity. Because thermal load can be managed simply by using fans without any water cooling system, the air-cooled PEMFC is widely used in sub kW and around 1kW systems. The performance of an air-cooled system is highly dependent on ambient temperature and humidity. In this paper, the air-cooled PEMFC systems are developed and investigated to study the operating characteristics in the aspect of the thermal and water coupled management by the control of the axial fans and compressors. Various experiments were also conducted to get the cell voltage distribution, the relative humidity of the reactant gas and the thermal management by axial cooling fans, which cannot be observed in single cell experiment. After then, as practical applications, portable fuel cell system and a hybrid electric cart were successfully integrated and operated by using this air-cooled stack.

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An Accelerometer-Assisted Power Management for Wearable Sensor Systems

  • Lee, Woosik;Lee, Byoung-Dai;Kim, Namgi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권1호
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    • pp.318-330
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    • 2015
  • In wearable sensor systems (WSSs), sensor nodes are deployed around human body parts such as the arms, the legs, the stomach, and the back. These sensors have limited lifetimes because they are battery-operated. Thus, transmission power control (TPC) is needed to save the energy of sensor nodes. The TPC should control the transmission power level (TPL) of sensor nodes based on current channel conditions. However, previous TPC algorithms did not precisely estimate the channel conditions. Therefore, we propose a new TPC algorithm that uses an accelerometer to directly measure the current channel condition. Based on the directly measured channel condition, the proposed algorithm adaptively adjusts the transmission interval of control packets for updating TPL. The proposed algorithm is efficient because the power consumption of the accelerometer is much lower than that of control packet transmissions. To evaluate the effectiveness of our approach, we implemented the proposed algorithm in real sensor devices and compared its performance against diverse TPC algorithms. Through the experimental results, we proved that the proposed TPC algorithm outperformed other TPC algorithms in all channel environments.