• 에너지공학
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• 제20권4호
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• pp.278-285
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• 2011

본 연구에서는 리튬이온 전지의 충 방전 특성에 관한 모델링과 전산모사를 수행하였다. 전지의 시스템 구성은 단순화된 2차원 형태의 단일셀에 대하여 모델링하였고, 공학적 편미분방정식 풀이자인 FEMLAB을 이용하여 288 K와 318 K 범위내에서 충방전 특성에 대한 열적 모델링을 수행하였다. 모델링에 채택한 물성치 변수들에 대하여 온도특성을 고려하였으며, 이를 통하여 전지의 특징적인 충방전의 사이클 변화와 충방전 전하량의 변화를 체계적으로 전산모사하였다. 그 결과 충방전 속도에 상관없이 충방전의 주기가 온도가 낮아질수록 짧아짐을 정량적으로 해석할 수 있었다. 이에 부가하여 전지내에서 리튬이온의 물질전달 현상을 해석하여, 전지의 충방전 특성과의 상관관계를 고찰하였다.

• 전기학회논문지
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• 제67권7호
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• pp.833-839
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• 2018

This paper presents an analysis and the methodology of optimal operation strategy of the ESS(Energy Storage System) for reduce electricity charges. Electricity charges consist of a basic charge based on the contract capacity and energy charge according to the power usage. In order to use electrical energy at minimal charge, these two factors are required to be reduced at the same time. QP(Quadratic Programming) is appropriate for minimization of the basic charge and LP(Linear Programmin) is adequate to minimize the energy charge. However, the integer variable have to be introduced for modelling of different charge and discharge efficiency of ESS PCS(Power Conversion System), where MILP(Mixed Integer Linear Programming) can be used. In this case, the extent to which the peak load savings is accomplished should be assumed before the energy charge is minimized. So, to minimize the electricity charge exactly, optimization is sequentially performed in this paper, so-called the Two Stage Hybird optimization, where the extent to which the peak load savings is firstly accomplished through optimization of basic charge and then the optimization of energy charge is performed with different charge and discharge efficiency of ESS PCS. Finally, the proposed method is analyzed quantitatively with other optimization methods.

• 전기화학회지
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• 제19권3호
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• pp.114-121
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• 2016

본 연구에서는 리튬이온전지의 충방전시 발생하는 발열특성을 CFD 모델링하고, 발열에 따른 충방전 특성을 해석하였다. 리튬이온전지는 직교 파우치형 구조로서 두께방향으로의 1차원계로 설정하여, 전류밀도 방정식, 열 및 물질전달 지배방정식을 도입하였다. Cut-off 전압이 3 V에서 충방전 전류밀도가 1C($17.5A/m^2$), 3C($52.5A/m^2$) 와 5C($87.5A/m^2$)에 대하여, 298K의 등온계와 충방전 전류밀도 별 발열계로 각각 설정하였다. 등온계와 발열계에서 모두 충방전 전류밀도가 높을수록 전지의 용량은 감소되는 것으로 나타났다. 등온계에 비하여 발열계에서 충방전 시간이 증가하였으며, 이는 발열에 의한 온도의 증가로 인해 전극의 평형전위가 감소하고, 리튬이온의 확산계수가 증가하기 때문인 것으로 고려된다. 또한, 리튬이온전지의 충전과 방전에 의한 열 발생 영향을 제어하기 위한 냉각효과를 분석하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제10권2호
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• pp.143-151
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• 2010

In this work, we propose a single electron memory 'SEM' design which consist of two key blocs: A memory bloc, with a voltage source $V_{Mem}$, a pure capacitor connected to a tunnel junction through a metallic memory node coupled to the second bloc which is a Single Electron Transistor "SET" through a coupling capacitance. The "SET" detects the potential variation of the memory node by the injection of electrons one by one in which the drainsource current is presented during the memory charge and discharge phases. We verify the design of the SET/SEM cell by the SIMON tool. Finally, we have developed a MAPLE code to predict the retention time and nonvolatility of various SEM structures with a wide operating temperature range.