• Advances in Automotive Engineering
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• 제1권1호
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• pp.79-104
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• 2018

A detailed literature review is presented for the applications of the heat pump technologies on the electric vehicles Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) system. Due to legal regulations, automotive manufacturers have to produce more efficient and low carbon emission vehicles. Electric vehicles can be provided these requirements but the battery technologies and energy managements systems are still developing considering battery life and vehicle range. On the other hand, energy consumption for HVAC units has an important role on the energy management of these vehicles. Moreover, the energy requirement of HVAC processes for different environmental conditions are significantly affect the total energy consumption of these vehicles. For the heating process, the coolant of internal combustion (IC) engine can be utilized but in electric vehicles, we have not got any adequate waste heat source for this process. The heat pump technology is one of the alternative choices for the industry due to having high coefficient of performance (COP), but these systems have some disadvantages which can be improved with the other technologies. In this study, a literature review is performed considering alternative refrigerants, performance characteristics of different heat pump systems for electric vehicles and thermal management systems of electric vehicles.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.725-731
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• 2016

본 연구의 목적은 복합열원을 이용하는 전기자동차용 부탄 연소식 히팅 시스템의 열적 성능을 수치적으로 연구하는 것이다. 복합열원 히팅 시스템은 승차공간 난방을 목적으로 하는 공기 가열부와 배터리 열관리를 위한 냉각수 가열부로 구성되어 있으며, 각 열원별 열적 성능을 분석하기 위하여 상용 수치해석 프로그램인 ANSYS CFX를 이용하여 공기 및 냉각수 유량변화에 따른 각 열원별 토출 온도를 도출하고 난방 용량을 계산하였다. 수치해석을 통하여 도출된 각 열원별 토출 온도는 이론적으로 계산한 토출 온도와 비교하였고, 약 0.15% 이하의 오차를 나타내었다. 결론적으로 외부공기의 유량을 0.005, 0.01, 0.015 kg/s로 증가시킬 경우 승차공간으로 유입되는 공기 온도는 감소하였으며, 배터리 열관리용으로 배출되는 냉각수 온도는 증가하였다. 또한 냉각수 유량을 0.005, 0.01, 0.015 kg/s로 증가시킬 경우 토출되는 난방 공기와 냉각수 온도는 감소하였다. 더불어 배터리 열관리를 위한 최적의 냉각수 온도와 승차공간을 위한 높은 난방 용량을 만족하기 위한 공기 및 냉각수 유량 조건은 각 0.01 kg/s 와 0.015 kg/s로 나타났다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권6호
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• pp.376-380
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• 2017

In this paper, we prepared a metal alloy resistor with stable thermal electro motive force (thermal EMF) as well as a low temperature coefficient of resistance (TCR) by adjusting the manganese proportion from 3 to 12 wt% in the Cu-Mn-Ni alloy. Composition of the fabricated metal alloy was investigated using energy dispersive X-ray (EDX) analysis. The TCR of each sample was measured as 44.56, 40.54, 35.60, and 31.56 ppm for Cu-3Mn-2Ni, Cu-5Mn-2Ni, Cu-10Mn-2Ni, and Cu-12Mn-2Ni, respectively. All the resistor samples were available for the F grade (${\pm}1%$ of the allowable error of resistance) high-precision resistor. All the samples satisfied the baseline of high thermal EMF (under 3 mV at $60^{\circ}C$); however, Cu-3Mn-2Ni and Cu-5Mn-2Ni satisfied the baseline of low thermal EMF (under 0.3 mV at $25^{\circ}C$). We were thus able to design and fabricate the metal alloy resistor of Cu-3Mn-2Ni and Cu-5Mn-2Ni to have low TCR and stable thermal EMF at the same time.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.364-371
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• 2005

Fuel cell systems(FCS) have a financial and environmental advantage by providing electricity at a high efficiency and useful heat. For use in a residence, a polymer electrolyte fuel cell system(PEFCS) with a battery pack and a hot water storage tank has been modelled and simulated. The system is operated without connection to grid line. Its electric conversion efficiency and heat recovery performance are highly dependent on operation strategies and also on the seasonal thermal and electric load pattern. The output of the fuel cell is controlled stepwise as a function of the state of the battery and/or the storage water tank. In this study various operation strategies for cogeneration fuel cell systems are investigated. Average fuel saving rates at different seasons are calculated to find proper load management strategy. The scheme can be used to determine the optimal operating strategies of PEFCS for residential and building applications.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.585-593
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• 2020

현재까지 총 29건의 전기저장장치의 화재가 발생되었는데, 이 중 22건이 신재생에너지 연계용이며, 완전충전 이후, 운전대기 상태인 휴지기간 동안에 계절과 무관하게 화재사고가 발생되었다. 이것은 병렬로 연결된 셀들의 SOC 상태가 서로 다른 경우, 의도하지 않게 SOC가 높은 셀에서 낮은 셀로 전류가 이동하는 셀프에너지 밸런싱 현상으로, 일부 셀이 과충전되어 열폭주로 인한 화재의 원인으로 평가되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 전기저장장치의 셀프에너지 밸런싱을 방지하는 새로운 BMS의 회로구성과 운용 알고리즘 그리고 SOC 평가알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘과 구현한 BMS를 바탕으로 리튬이온전지의 열화 특성과 열화 및 정상 셀 간의 셀프에너지 밸런싱 특성을 분석한 결과, 정상 셀 대비 열화 셀의 방전 용량 비율은 91.75[%]이며, 열화율이 8.25[%]임을 알 수 있었고, SOC가 높은 정상 셀에서 SOC 낮은 열화 셀로 전류가 이동하는 셀프에너지 밸런싱 현상이 발생함을 확인하였다. 또한, 셀프에너지 밸런싱 전류가 과도하게 높아지는 경우, BMS가 확실하게 셀들의 병렬연결을 분리하여, 리튬이온전지의 안전성을 향상시킬 수 있어, 본 논문에서 제안한 BMS의 유용성을 확인하였다.

• 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.

• Journal of Power Electronics
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• 제6권1호
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• pp.18-28
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• 2006

The Electric Power Subsystem (EPS) is one of the most critical systems on any satellite because nearly every subsystem requires power. This makes the choice of power systems the most important task facing satellite designers. The main purpose of the Satellite EPS is to provide continuous, regulated and conditioned power to all the satellite subsystems. It has to withstand radiation, thermal cycling and vacuums in hostile space environments, as well as subsystem degradation over time. The EPS power characteristics are determined by both the parameters of the system itself and by the satellite orbit. After satellite separation from the launch vehicle (LV) to its orbit, in almost all situations, the satellite subsystems (attitude determination and control, communication and onboard computer and data handling (OBC&DH)), take their needed power from a storage battery (SB) and solar arrays (SA) besides the consumed power in the EPS management device. At this point (separation point, detumbling mode), the satellite's angular motion is high and the orientation of the solar arrays, with respect to the Sun, will change in a non-uniform way, so the amount of power generated by the solar arrays will be affected. The objective of this research is to select satellite EPS component types, to estimate solar array illumination parameters and to determine the efficiency of solar arrays during both detumbling and normal operation modes.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.137-147
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• 2008

최근에 및 온도관리는 현대 컴퓨터 시스템의 주요 관심사로 대두되고 있다. 에너지의 효율성은 모바일과 임베디드 시스템의 중요한 특성이다. 최근의 고성능 모바일 프로세서의 에너지 요구 증가와 짧은 배터리 수명, 발열로 인한 에너지 손실 등으로 인한 전력소모 때문에 전력과 에너지 소모를 줄이기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 성능 카운터를 이용하여 Intel XScale 마이크로아키텍춰 기반인 Marvell PXA320 프로세서에 대한 주파수/전압 변경과 성능 모니터링을 구현하였다. 또한, Windows CE 운영체제 환경의 응용프로그램에 대하여 DVFS 구성에 따른 각각의 벤치마크로 측정하고, 성능 이벤트에 따른 성능 카운터 값을 측정하고, 성능 카운터 값을 CPU의 전압과 전류와 동기화된 데이터를 랩뷰로 사용하여 측정하였다. 또한, 성능 모니터링으로 측정한 데이터를 기반으로 전력관리 기법을 위한 스케쥴링이 가능하고, 측정한 전압과 전류로 실제 전력 소모량 파악이 가능하였다.