• 제목/요약/키워드: Charging load

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Leakage Current Energy Harvesting Application in a Photovoltaic (PV) Panel Transformerless Inverter System

  • Khan, Md. Noman Habib;Khan, Sheroz
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제18권4호
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    • pp.190-194
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    • 2017
  • Present-day solar panels incorporate inverters as their core components. Switching devices driven by specialized power controllers are operated in a transformerless inverter topology. However, some challenges associated with this configuration include the absence of isolation, causing leakage currents to flow through various components toward ground. This inevitably causes power losses, often being also the primary reason for the power inverters' analog equipment failure. In this paper, various aspects of the leakage currents are studied using different circuit analysis methods. The primary objective is to convert the leakage current energy into a usable DC voltage source. The research is focused on harvesting the leakage currents for producing circa 1.1 V, derived from recently developed rectifier circuits, and driving a $200{\Omega}$ load with a power in the milliwatt range. Even though the output voltage level is low, the harvested power could be used for charging small batteries or capacitors, even driving light loads.

A Novel Variable-Speed Renewable-Energy Generation System of Induction Generator and PWM Converter for Small-Scale Hybrid Power Applications

  • Ahmed, Tarek;Nishida, Katsumi;Lee, Hyun-Woo;Nakaoka, Mutsuo
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1339-1342
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    • 2005
  • This paper presents a simple AC-DC power conditioner for a squirell-cage induction generator(IG) operating under variable shaft speeds. The necessary reactive power for the IG system is supplied by means of a capacitor bank and a voltage-source PWM converter. Using a capacitor bank to transfer the reactive power to the IG under the rated speed and no-load conditions starts the IG operation and reduces the PWM power converter size. A simple control compensating for changes in the electrical loads as well as the variation in speed was developed to regulate the voltages of the IG system by controlling the rotor flux through its reactive and active currents control implementation. This proposed power conditioning scheme can be used efficiently as a wind power generation system where the output voltage of the IG is maintained constant voltage despite the variable frequency and the DC bus voltage of the PWM converter can be used for either DC applications such as battery charging or AC power applications with 60/50 Hz by connecting a stand alone inverter. The experimental and simulated operating performance results of a 5 kW IG scheme at various speeds and leads are presented.

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유체동압베어링을 사용하는 하드 디스크 드라이브 스핀들 시스템에서 발생하는 정전기 방전에 관한 실험적 연구 (Experiental Study on the Electrostatic Discharge in the HDD Spindle System Using Fluid Dynamic Bearings)

  • 강민구;장건희
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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    • pp.318-323
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    • 2005
  • This paper introduces the mechanism of the ESD (Electrostatic discharge) in the HDD spindle system using FDBs (Fluid Dynamic Bearings). When a HDD (Hard Disk Drive) spindle system is rotating, triboelectric charging occurs in the FDBs through the friction of the lubricant between the rotating shaft and stationary sleeve. And this electrostatic charge is accumulated in the rotating part of the HDD spindle system because it is insulated from the ground by the lubricant. This research shows experimentally that the behavior of electric charge and discharge in the FDB spindle system is the same as that of a capacitor. It also measures the electrostatic charge and discharge of the FDB spindle system due to the chanse of humidity, supporting load and motor speed. This research shows that the control of ESD is required in the HDD spindle system using FDBs, because the electrostatic charge accumulated in the FDB spindle system may cause the breakdown damage of the GMR head and data loss consequently.

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Development of DC Controller for Battery Control for Elevator Car

  • Lee, Sang-Hyun;Kim, Sangbum
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제13권2호
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    • pp.103-111
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    • 2021
  • Among transport vehicles, Special Vehicles (SVs) are seriously exposed to energy and environmental problems. In particular, elevator cars used when moving objects in high-rise buildings increase the engine's rotational speed (radian per second: RPM). At this time, when the vehicle accelerates rapidly while idling, energy consumption increases explosively along with the engine speed, and a lot of soot is generated. The purpose of this paper is to develop a bi-directional DC-DC converter for control of vehicle power and secondary battery used in an elevated ladder vehicle (EC) used in the moving industry. As a result of this paper, the performance test of the converter was conducted. The charging/discharging state of the converter was simulated using DC power supply and DC electronic load, and a performance experiment was conducted to measure the input/output power of the converter through a power meter. Through this experimental result, it was confirmed that the efficiency was more than 92% in Buck mode and Boost mode at maximum 1.2kW output.

수소압축기용 벨로우즈 다이아프램의 우레탄 금형 전단공정 연구 (A Study on Urethane Pad Blanking Process of Bellows Diaphragm for Hydrogen Compressor)

  • 김용관;박훈재;김강은;홍명표;강경필;이경훈
    • 소성∙가공
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    • 제33권1호
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    • pp.5-11
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    • 2024
  • The development of a next-generation hydrogen compressor, a key component in the expansion of hydrogen charging infrastructure, is in progress. In order to improve compression efficiency and durability, it is important to optimize the precision forming and shearing processes of the diaphragm, which is the bellows unit cell, as well as the optimization of diaphragm shape itself. In this study, we aim to show that die and process design technology that can synchronize the inner and outer shearing points of the diaphragm for the precision forming of product can be constructed based on a numerical simulation. First, the damage model that can predict the fracture points will be determined using the shear load and shear zone measurements obtained by performing a blanking test of AISI-633 stainless steel. Next, we will explain the overall procedure based on numerical analysis model how to determine the shearing points according to the deformation pattern of urethane die for various shearing die design.

전기자동차 레인지익스텐더를 위한 초소형 가스터빈 파워팩의 전기 부하 및 동력전달 기어비에 따른 성능 실험 (Measurement of Micro Gas Turbine Power Pack Performance for Electric Vehicle Range Extenders Under Various Electrical Loads and Gear Ratios)

  • 심규호;박지수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권4호
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    • pp.371-378
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    • 2015
  • 전기자동차 레인지 익스텐더는 소형 엔진으로 구동되는 발전기 시스템(초소형 파워팩)으로서 자동차 운행 중 지속 충전을 통하여 운전 거리 및 시간을 연장한다. 기존 가솔린 엔진 파워팩은 복잡한 구조와 낮은 에너지 밀도로 인하여 고출력 소형 시스템 구현에 한계가 있다. 반면, 가스터빈 파워팩은 출력밀도가 매우 높고 고속화를 통해 시스템의 소형화가 가능하다. 본 연구에서는 전기자동차 레인지 익스텐더로 활용하기 위하여 초소형 가스터빈, 자동차용 알터네이터, 배터리를 사용한 초소형 가스터빈 파워팩 실험장치를 개발하고, 무부하 및 부하 조건에서 동력전달 기어비 및 알터네이터 전기부하에 따른 운전 특성 및 발전 성능을 측정하였다. 실험 결과, 부하 변화에 따른 발전 성능의 변화는 없었으며, 코어터빈 속도가 150 krpm 일 때 최대 전기적 출력은 0.8 kW 로 측정되었다. 또한, 동력축의 3:1 감속을 통해 전기적 출력은 1.5 kW 로 88% 증가하였다. 따라서, 본 연구의 초소형 가스터빈 파워팩은 배터리 부하변동에 대해 안정적인 전력생산이 가능하며, 전기자동차용 레인지 익스텐더로 적용가능함을 확인하였다.

DPay : 피어-투-피어 환경을 위한 분산 해시 테이블 기반의 소액 지불 시스템 (DPay : Distributed-Hash-Table-based Micropayment System for Peer-to-Peer Environments)

  • 서대일;김수현;송규원
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권10호
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    • pp.752-760
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    • 2009
  • 피어-투-피어(P2P) 시스템은 참여하는 사용자가 소유하고 있는 리소스를 서로 간에 공유하여 많은 이득을 얻을 수 있게 해준다. 그러나 사용자들이 악의적인 행동을 하거나 오프라인일 때, P2P 시스템이나 응용 프로그램들은 정상적인 서비스를 제공하는데 문제가 발생 할 수 있다. 소액 지불 시스템을 이용하여 서비스 제공에 대해 보상을 해준다면 이러한 문제를 해결하는데 도움이 될 수 있다. 지금까지 대부분의 소액 지불 시스템은 중앙 집중화 된 브로커를 사용하는데, 브로커에 많은 부하를 발생시키는 문제점을 가지고 있다. 예를 들어, 코인의 소유자가 오프라인인 경우 브로커가 소유자를 대신하여 지불 정보를 처리하는데 이는 브로커의 부하를 증가시키는 주요 원인이며 P2P 시스템 특성상 매우 빈번하게 발생 할 수밖에 없다. 본 논문에서 제안하는 DPay는 P2P 환경을 위한 소액 지불 시스템으로, 분산 해시 테이블을 이용하여 모든 암호화된 지불 정보를 안전하게 기록하고 다운타임 프로토콜을 사용하지 않음으로써 브로커의 부하를 획기적으로 감소시켜 시스템의 확장성을 크게 향상 시킨 시스템이다. 또한 실시간 중복 결제 검출 방법을 제안하고, DPay와 기존 지불 시스템 간의 비교와 실험 결과를 제시한다. 실험결과 DPay는 브로커의 부하가 기존 시스템 대비 평균 30%로 줄어든 것으로 나타났으며, 실시간 중복 결제 검출과 보다 안전한 지불 정보 기록을 가능하게 하여 다양한 P2P 시스템에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

하이브리드 선박 직류전원용 고 안전 BMS (High safety battery management system of DC power source for hybrid vessel)

  • 최정렬;이성근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권7호
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    • pp.635-641
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    • 2016
  • 엔진과 전기추진장치를 혼합한 하이브리드 추진 장치를 구동하기 위해서는 셀 단위로 이루어진 수십 개의 리튬계열의 배터리가 들어 있는 팩들로 접속이 된 전원을 사용한다. 따라서 많은 량의 배터리 셀의 상태를 언제든지, 엄격하게 관리할 필요가 있다. 일반적으로 배터리 관리(Battery management system, BMS)는 셀 전압, 전류 및 온도 등의 데이터를 운전 중에 받아서 상태를 컴퓨터로 모니터링 한다. 배터리의 상태를 확인하기 위한 또 다른 중요한 데이터는 배터리의 잔존수명(State of charge, SOH)을 알 수 있는 내부저항과 충전상태(State of charge, SOC)를 알 수 있는 무 부하 단자전압(Open circuit voltage, OCV)이 있다. 그러나 연속운전 중에는 내부 손실저항과 캐패시턴스의 병렬 등가회로로 인하여 내부저항의 측정이 어렵다. 또한 대부분의 에너지저장시스템에는 전압, 전류, 온도 등의 데이터를 이용하여 BMS가 수행되고 있지만, 운전 중에 예기치 않게 배터리 셀의 고장이 발생하는 경우에는 구동 전원장치의 출력전압이 변동하고, 하이브리드 자동차 또는 선박의 추진이 어려울 수가 있다. 본 논문에서는 리튬인산철 배터리 팩을 이용한 하이브리드 선박용 직류전원장치를 대상으로 배터리 셀의 돌발고장 순간에도 직류전원장치의 일정전압을 유지하면서 내부저항의 추정이 가능하고, 정상운전 중에는 OCV의 추정이 가능한 고 안전 BMS를 구현하고자 한다.

매입말뚝 충전재로서 고화토의 적용성 (Applicability of Solidified Soil as a Filling Materials of Bored Pile)

  • 김기웅;채종길;한병권
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.37-42
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    • 2012
  • 국내에 시공되고 있는 매입말뚝의 충전재는 주로 시멘트 페이스트를 사용하고 있다. 시멘트 페이스트를 사용한 충전재는 현장 시공 시 실 주입량이 지나치게 커서 비효율적이며, 설계기준에 비해 지나친 강도를 발현하여 시멘트사용에 따른 환경성 문제를 지니고 있다. 이에 대한 대안으로 매입말뚝 시공 시 발생하는 굴착토사를 활용하여 적정 고화제를 혼합한 고화토를 충전함으로써 폐기물 처리비용 절약과 친환경적인 고화토 충전공법의 현장적용성을 검토하였다. 일축압축강도 시험과 현장 재하시험 결과를 토대로 고화토와 기존 시멘트 페이스트 주입재의 성능을 비교하고 설계기준에 적합한지 여부를 검토하였다. 그 결과 고화토 충전재는 시멘트 페이스트 충전재와 유사한 성능을 나타내며 설계기준에도 적합하여 매입말뚝 충전재로서 고화토의 적용성을 확인하였다.

콤팩트형 태양열/지열히트펌프 하이브리드 냉난방 및 급탕 시스템 개발 및 성능분석 (The Development and Performance Analysis of Compact Type Solar Thermal/Ground Coupled Heat Pump Hybrid System for Heating, Cooling and Hot water)

  • 백남춘;정선영;윤응상;이경호
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제32권5호
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    • pp.59-67
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    • 2012
  • In this study,the compact type solar thermal and ground coupled heat pump hybrid system for space heating/cooling and hot water supply has been developed. This hybrid system was installed in Zero Energy Solar House(ZeSH) in KIER for the demonstration. The thermal performance and operational characteristics of this hybrid system were analysed especially. The results are as follows. (1) This hybrid system was designed in order to address the existing disadvantages of solar thermal/ground coupled heat pump system. For this design, all parts except solar collector and ground coupled heat pump were integrated into a single product in a factory. The compact type unit includes two buffer tanks, an expansion tank, pumps, valves, a controller, etc. This system has an advantage of easy installation with simple plumbing work even in narrow space. (2) The thermal charging and discharging time of the buffer tanks and its characteristics by ground coupled heat pump, and heat pump COP according to geo-source temperature and buffer storage temperature have been studied. This system was found to meet well to the heat load without any other auxiliary heating equipment. (3) The operating hours of the ground coupled heat pump as a backup device of solar thermal can be reduced significantly by using solar heat. It was also found that the minimum heating water supply setting temperature and maximum cooling water supply setting temperature make an influence on the heat pump COP. The lower heating water and the higher cooling water temperature, the higher COP. In this respect, the hybrid system's performance can be improved in ZeSH than conventional house.