• 제목/요약/키워드: Charging and discharging

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리튬이온 배터리 동특성 및 안전성 평가를 위한 배터리 시뮬레이터 시험설비 (Test Facility of Battery Simulator for Dynamic Characteristics and Safety Evaluation in Lithium-ion Battery)

  • 정성인;윤용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.133-138
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    • 2024
  • 리튬이온 배터리는 높은 에너지 밀도 빠른 충전조건 긴 사이클수명의 특성으로 여러 분야에서 사용되고 있다. 하지만 리튬이온 배터리는 과충전, 과방전, 물리적손상, 고온에서의 사용은 배터리 수명 감소와 보호회로 손상에 의한 화재 및 폭발에 의한 인명피해를 입힐 수 있다. 이러한 배터리의 위험성을 낮추며 배터리 성능을 향상시키기 위해서는 충전 및 방전 과정에서의 특성들을 분석하고 이해하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 배터리 충방전기와 시뮬레이터를 활용하여 리튬이온 배터리의 충전 및 방전 특성을 분석하여 과충전 과방전에 따른 배터리 수명 감소와 보호회로 손상에 의한 화재 및 폭발에 의한 인명피해를 줄이고자 한다.

전열화학포용 2.4MJ 펄스 파워 전원의 제어기 설계 (The Controller Design of a 2.4MJ Pulse Power Supply for a Electro-Thermal-Chemical Gun)

  • 김종수;진윤식;이홍식;임근희;김진성
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제55권12호
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    • pp.511-517
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    • 2006
  • The key issues in high power, high energy applications such as electromagnetic launchers include safety, reliability, flexibility, efficiency, compactness, and cost. To explore some of the issues, a control scheme for a large current wave-forming was designed, built and experimentally verified using a 2.4MJ pulse power system (PPS). The PPS was made up of eight capacitors bank unit, each containing six capacitors connected in parallel. Therefore there were 48 capacitors in total, with ratings of 22kV and 50kJ each. Each unit is charged through a charging switch that is operated by air pressure. For discharging each unit has a triggered vacuum switch (TVS) with ratings of 200kA and 250kV. Hence, flexibility of a large current wave-forming can be obtained by controlling the charging voltage and the discharging times. The whole control system includes a personal computer(PC), RS232 and RS485 pseudo converter, electric/optical signal converters and eight 80C196KC micro-controller based capacitor-bank module(CBM) controllers. Hence, the PC based controller can set the capacitor charging voltages and the TVS trigger timings of each CBM controller for the current wave-forming. It also monitors and records the system status data. We illustrated that our control scheme was able to generate the large current pulse flexibly and safely by experiments. The our control scheme minimize the use of optical cables without reducing EMI noise immunity and reliability, this is resulting in cost reduction. Also, the reliability was increased by isolating ground doubly, it reduced drastically the interference of the large voltage pulse induced by the large current pulse. This paper contains the complete control scheme and details of each subsystem unit.

시나리오별 충방전에 따른 리튬이온(Li-ion) 배터리 특성 (Characteristics of Lithium-ion(Li-ion) Batteries according to Charging and Discharging by Scenario)

  • 윤용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.171-176
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    • 2023
  • 21세기 현대사회에 있어서 이차전지 배터리(Battery)를 이용한 휴대용 전자제품은 계속해서 경량, 소형화되어가는 추세 속에서 있다. 그리고 이러한 추세와 더불어 우리는 몸에 착용할 수 있는 전자 장비를 이용하여 하루 일상생활에서 정보를 수집, 공유하는 4차 산업혁명 시대에 활동하고 있다. 따라서 소형 가전제품 및 디지털 기기를 사용하면서 재충전할 수 있는 이차전지 배터리의 역할은 점점 더 중요하게 증가하고 있다. 이러한 증가와 더불어 이차전지 배터리 성능시험은 특성, 수명, 고장진단, 재활용 등의 다양한 시험방법을 요구하고 있으며 있다. 또한 배터리의 안전과 적절한 기능을 보장하기 위한 배터리 테스트 시스템 구축과 이에 따른 지침 및 올바른 기본지식이 고려되고 있다. 따라서 본 논문에서는 배터리의 성능과 직접으로 연결된 시나리오별 충방전에 따른 이차전지 리튬이온(Li-ion) 배터리의 특성에 대해 살펴보고자 한다.

대전력 펄스의 고속 스위칭 연구 (A Study on Fast Switching System for High Power Pulse)

  • 이석우;이영호;하성호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 F
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    • pp.1869-1871
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    • 1998
  • In this paper, we designed and fabricated a fast switching system for high power pulse. This system consists of a voltage conversion circuit, high voltage charging circuit, trigger circuit, and discharging circuit. Especially discharging line is designed by strip-line for low inductance and resistance. The experimental result is that current slew rate of the system is 6.67kA/86ns and this result is fully qualified for initiating EBW or EFI

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머신러닝기반 확률론적 실시간 건물에너지 수요예측 및 BESS충방전 기법 (Stochastic Real-time Demand Prediction for Building and Charging and Discharging Technique of ESS Based on Machine-Learning)

  • 양승권;송택호
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제5권3호
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    • pp.157-163
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    • 2019
  • 현재까지 피크완화 및 에너지 절감을 위해 한국전력공사 120여개 사옥에 K-BEMS (KEPCO Building Energy Management System)가 운영 중이다. 이 시스템은 PV, PCS, BESS, EMS 등으로 구성되어 있으며 건물에너지 수요예측을 기반으로 BESS, PV 등을 활용하여 에너지 관리를 도모하고 있다. 이 시스템은 단기 과거데이터에 신경망기법을 단순 적용하여 수요를 예측함에 따라 예측 정확도가 높지 않고 운영자 수작업을 통한 BESS 충방전으로 피크 저감이 곤란하며 운영 경제성 제고가 어려운 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전력연구원에서는 2016년부터 3년간 연구과제를 수행하였는데 이를 통해 에러를 최소화하며 높은 신뢰도를 가지는 실시간 수요예측기법과 이에 기반한 BESS충방전 최적화 자동화 기술 개발, 성능을 검증하였기에 이를 본 논문에서 소개하고자 한다.

납이 용해된 전해액을 사용하는 레독스 플로우 전지의 특성 (Characteristics of Redox Flow Battery Using the Soluble Lead Electrolyte)

  • 안상용;김응진
    • 전기화학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.214-218
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    • 2011
  • 납이 용해된 수용성메탄술폰산을 전해액으로 사용하는 레독스 플로우 전지의 전기화학적 특성과 성능을 평가하였다. 납과 이산화납의 부착, 용해과정을 평가하기 위해 전압전류법을 실시하였다. 음전위쪽으로 순방향 주사에서 뚜렷한 환원피크는 관찰되지 않고, 전류는 서서히 증가하였다. 음전위 구간에서 역방향 주사에서 산화피크의 on-set potential은 -0.47 V(vs SCE)에서 관찰되었다. 양전위 구간에서는 순방향과 역방향에서 뚜렷한 피크가 나타났다. 비이커 셀내에 설치된 전극으로 충방전 실험을 실시하였다. 납의 충전(부착)은 약 0.5 V(vs SCE), 납의 방전(용해)는 약 0.25 V(vs SCE)에서 진행되었으며, 충전 및 방전시의 전위 차이는 약 0.25 V이다. 이산화납의 초기 충전(부착)은 1.7 V(vs SCE)에서 진행되었고, 방전(용해)은 0.95 V 부근의 일정전위에서 진행되었다. 두번째 사이클에서, 충전은 1.5 V(vs SCE)이하에서 시작되고, 이후 전위가 1.7 V(vs SCE)로 증가하였다. 방전 전위는 약 1.0 V로 안정적으로 유지하였다.

플로팅 게이트형 유기메모리 동작특성 (Operating characteristics of Floating Gate Organic Memory)

  • 이붕주
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.5213-5218
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    • 2014
  • 유기메모리 제작을 위해 플라즈마 중합법에 의해 절연박막, 터널링 박막을 제작하였고, Au 메모리박막을 이용하여 플로팅게이트형 유기메모리를 제작하였다. 플로팅 게이트형 유기메모리의 메모리층의 전하충전 및 방전에 따른 유기메모리 동작특성을 생각해 보았고, 이를 증명하고자 게이트전압에 따른 히스테리전압 및 메모리전압을 측정하였다. 그 결과 게이트 전압의 인가에 따른 메모리층의 동작 이론을 증명하고자 게이트전압이 증가함에 따른 소스-드레인 전류의 히스테리시스 현상이 심해지는 것을 확인하였고, -60~60[V]전압 인가시 26[V]의 큰 히스테리시스 전압값을 보였다. 또한 게이트 전극에 쓰기전압인가에 따른 현상을 본 결과, 60[V]의 쓰기 전압을 인가하였을 시 13[V]의 memory 전압을 나타내었고, 80[V]의 쓰기전압을 인가하였을 시 18[V]로 memory 전압이 약 40[%] 향상된 수치를 보였다. 이로부터 메모리층의 전하 충전 및 방전에 따른 메모리 동작특성 이론을 실험적으로 검증하였다.

에너지저장용 슈퍼커패시터의 충방전 시스템 설계 (Design of Charging/Discharging System for Supercapacitor Used in Energy Storage Equipment)

  • 김진영;정재헌;조원우;노의철;김인동;전태원;김흥근
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.1-2
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    • 2010
  • This paper describes the design of an energy storage system using supercapacitor. The maximum discharging power and duration of the system are 5 kW and 30 second, respectively. To meet the discharging requirement a supercapacitor module(50.4 V 166 F) is selected, and its model parameters are obtained through experiment. The design and simulation results show the usefulness of the system.

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SPICE를 이용한 커패시터 방전 임펄스 착자 회로의 특성 해석 (Characteristics Analysis of Capacitor Discharge Impulse Magnetizing Circuit using SPICE)

  • 백수현;김필수
    • 대한전기학회논문지
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    • 제43권2호
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    • pp.206-215
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    • 1994
  • A method for simulating general characteristics and temperature characteristics of discharging SCR of the capacitor discharge impulse magnetizer-magnetizing fixture system using SPICE is presented. This method has been developed which can aid the design, understanding and inexpensive, time-saving of magnetizing circuit. As the detailed characteristic of magnetizing circuit can be obtained, the efficient design of the magntizing circuit which produce desired magnet will be possible using our SPICE modeling. Especially, computation of the temperature rise of discharging SCR is very important since it gives some indication of thermal characteristic of discharging circuit. It is implemented on a 486 personal computer, and the modeling results are checked against experimental measures. The experimental results have been achived using 305[V] and 607[V] charging voltage, low-energy capacitor discharge impulse magnetizer-magnetizing fixture of air cleaner DC motor.

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