휴대용 전자기기의 시장이 성장함에 따라서 Lithium Ion Battery(LIB)의 수요 또한 증가하고 있다. LIB는 다른 2차 전지에 비해 높은 효율성을 보이지만 열 폭주(Thermal runaway)로 인한 폭발/화재의 위험성이 있다. 특히나 대용량 LIB cell을 탑재한 Electric Vehicle(EV)의 경우 화재로 발생하는 대량의 독성 가스로 인한 위험성 또한 존재한다. 따라서 사고 피해를 최소화하기 위한 EV 화재로 발생하는 독성 가스의 위험성 분석이 필요하다. 이 연구에서는 EV의 화재로 발생하는 독성 가스의 유동을 전산유체역학(Computational Fluid Dynamic; CFD)을 이용하여 해석하였다. 문헌 조사 결과와 국내 EV 자료를 기반으로 시나리오를 설정하여 시나리오 발생 경과시간에 따른 독성 가스의 확산을 수치 해석하여 위험성에 대하여 분석 하였다. 이 연구는 EV 화재로 인한 독성 가스의 위험성을 분석하여 사고 발생에 의한 인명, 재산피해를 최소화하는데 의의를 가진다.
V2G (Vehicle to Grid) technology for an EV (Electric Vehicle) has been assumed as so promising in a near future for its useful energy resource concept but still yet to be developed around the world for specific service purposes through various R&BD projects. Basically, V2G returns power stored in vehicle at a cheaper or unused time to the grid at more expensive or highly peaked time, and is accordingly supposed to provide such roles like peak shaving or load levelling according to customer load curve, frequency regulation or ancillary reserves, and balancing power fluctuation to grid from the weather-sensitive renewable sources like wind or solar generations. However, it has recently been debated over its prominent usage as diffusing EVs and the required charging/discharging infrastructure, partially for its addition of EV ownership costs with more frequent charging/discharging events and user inconvenience with a relative long-time participation in the previously engaged V2G program. This study suggests that a Korean DR (Demand Response) service integrated V2G system especially based upon a dynamic charge/pause/discharge scheme newly proposed to ISO/IEC 15118 rev. 2 can deal with these concerns with more profitable business model, while fully making up for the additional component (ex. battery) and service costs. It also indicates that the optimum economic, environmental, and grid impacts can be simulated for this V2G-DR service particularly designed for EV aggregators (V2G service providers) by proposing a specific V2G engagement program for the mediated DR service providers and the distributed EV owners.
Electric vehicles contribute greatly to energy conservation, $CO_2$ reduction and energy security through high fuel economy and various electric sources. Electric cars have a huge economic impact. More than 14 million hybrid electric cars have been sold worldwide. More than 3 million plug-in electric vehicles have been sold worldwide. The environmental impact depends greatly on the amount of national power generation, and as the electric grid becomes more and more carbon-intensive, countries are increasingly adopting hybrid and electric vehicles. Electricity is expanding beyond cars. Electric buses, trucks, and ships have similar benefits.
Recent environmental pollutions have intensified the need to develop zero emission vehicles. The most effect method of such solutions is EV. EV is high energy efficiency, easy to maintain, repair and is possible to make high performance control. However, because energy density of batteries is constrained and the distance covered one charge is short range. Also because EV has disadvantage of poor accelation ability, development of high performance battery is required for large scale use of EV. EV charger analogous to gas apparatus must also be developed immediately. Charger is discriminate between on-vehicle type and off-vehicle type. As off-vehicle type is able to charge fast and safe, inductive charging is considered. This paper aims to develope off-vehicle inductive charging system. Therefore, it achieved power factor correction converter, high frequency DC/AC inverter control algorithm development which gives proof validity through simulation and formulated the basic concept of high frequency transformer design for inductive charging.
Chang, Tae Uk;Ryu, Young Su;Kwon, Ki Won;Paik, Jong Ho
인터넷정보학회논문지
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제21권5호
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pp.39-48
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2020
Recently, the study and development of environment-friendly energy technique have increased in worldwide due to environmental pollution and energy resources problems. In vehicle industry, the development of electric vehicle(EV) is now on progress, and also, many other governments support the study and development and make an effort for EV to become widely available. In addition, though they strive to construct the EV infra such as a charge station for EV, the techniques related to managing charge demand and peak power are not enough. The standard of EV communication has been already established as ISO/IEC 15118, however, most of implemented EVs and EV charge stations do not support any communication between each of them. In this paper, an improved slow charge scheme for non-communication EVs is proposed and designed by using predicting charge demand. The proposed scheme consists of distributed charge model and charge demand prediction. The distributed charge model is designed to manage to distribute charge power depending on available charge power and charge demand. The charge demand prediction is designed to be used in the distributed charge model. The proposed scheme is based on the collected data which were from EV slow charge station in business building during the past 1 year. The system-level simulation results show that the waiting time of EV and the charge fee of the proposed scheme are better than those of the conventional scheme.
본 연구는 2012~2013년 국내 전기차 시장에서 크게 논란이 되었던 콤보 전기 자동차 충전 표준과 국내 스마트그리드 표준 간 충돌 사례를 이해관계자 이론을 활용하여 분석하였다. 사례 연구를 위해 문헌 조사 및 복수의 전문가 인터뷰를 실시하였다. 전기 자동차는 충전을 위해 전력망과 연결될 때 데이터 교환을 한다. 따라서 통신 표준 문제가 대두된다. BMW는 글로벌 전기 자동차 시장에서 업계를 대표하는 사실상 표준의 지위를 얻어 가고 있던 콤보 충전 기술을 채택하여 국내 전기차 시장에 진입하였는데, 그 과정에서 국내 스마트 그리드 전력망의 원격검칭용 통신 기술과 상호 주파수 간섭을 일으키는 문제가 발생하였다. 이 문제를 둘러싸고 이해관계자들의 대립이 계속되면서 국내 전기 자동차 충전 기술 관련 표준(국가표준 및 단체표준)화를 위한 의사결정들이 지연되었고, 이 논란은 2014년 1월 콤보 기술이 한국자동차공학회의 단체표준(KSAE SAE 1772-2040, 2014.1)으로 인정되면서 일단락되었다. 이 사건은 전기 자동차 표준 그 자체만이 아니라, 융합산업 시대에 있어서 타 산업 표준과의 충돌 및 조정의 필요성을 부각시키는 의미있는 사례이다. 본 연구는 전기 자동차 충전 표준과 스마트그리드 표준이라는 이종 산업 간의 표준 충돌의 복잡한 역학 관계를 이해 관계자 이론을 적용하여 분석하였다. 본 연구는 표준화 과정을 둘러싼 경험적 및 이론적 연구가 충분하지 않다는 점에서, 이해관계자 이론을 활용한 사례 축적과 방법론 정립에 기여하고, 또한 표준화 과정에 참가하는 이해관계자들이 이 과정에 영향을 미치기 위한 행위 양식 정립과 전략 수립에 유용한 시사점을 제공한다.
In this paper, a battery charging system for Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV) and Electric Vehicle (EV), and operation algorithm of charging system are introduced. Also, the proposed charging system uses commercial electricity in order to charge the battery of parked PHEV and 48V battery charging system with power factor controllable single phase converter for PHEV is investigated in this paper. This research verifies the power factor control of input and the converter output controlled by the charge control algorithm through simulation and experiment.
본 논문에서는 전기자동차 충전인프라를 효율적으로 보급하는데 도움이 되도록 가상 충전인프라 시뮬레이터를 구현하여 다양한 전기자동차 충전인프라 정보들(충전현황, 충전패턴, 충전부하량, 충전요금 등)를 생성하고 그 결과를 분석하였다. 제안하는 시뮬레이터는 교통량정보제공시스템과 국토해양부 등의 통계자료를 바탕으로 전기자동차의 운행특성을 모의하였으며, 그에 따른 충전부하량 및 충전패턴을 분석할 수 있도록 구현되었다. 또한, 한국전력공사(KEPCO)에서 고시한 전기자동차 충전요금(안)을 적용하여 충전유형별, 차량용도별 및 시간대별 충전요금정산 결과를 분석해 볼 수 있었다. 본 논문에서는 제안하는 전기자동차 충전인프라 시뮬레이터를 통하여 전기자동차 충전인프라를 구성할 때 고려해야하는 요소들을 현실적인 상황과 유사하게 모의하여 분석할 수 있었다.
기후변화와 에너지안보에 대한 우려가 심화되면서 온실가스 감축을 위한 다양한 방안들이 제시되어 왔다. 특히 수송부문에서의 온실가스 감축은 핵심적인 정책목표로 논의되었으며. 최근 자동차 배기가스 배출 규제가 강화되는 추세에서 온실가스 배출이 없는 전기차(EV) 도입이 다각도로 조명을 받고 있다. V2G(Vehicle-to-Grid)기술은 전기차시장의 급격한 성장 전망으로 인한 전력수요증가에 대응하는 기술로써, 전기차 소유의 경제성을 높여줄 뿐만 아니라 전력망 안정성을 유지하며 전력부하의 분산효과도 기대되고 있다. 본 연구는 V2G를 적용한 전기차의 총소유비용을 산출하여 이를 내연기관차와 일반전기차와 비교하였다. V2G를 도입한 전기차는 연 평균 약 21만원의 수익을 발생하여 V2G 서비스 공급 기간동안 총 211만원의 수익을 얻게 되는 것으로 나타났고, 이는 운영기간동안 총 242만원의 비용이 발생하는 일반전기차와 비교해 약 453만원의 차이가 난다. 따라서 V2G 전기차의 총소유비용은 동급 내연기관차보다 10.2% 높고 일반전기차보다 6.1% 낮은 결과가 도출되었다. 보조금이 없을 경우 전기차는 아직까지 내연기관차에 비해 소유비용이 높지만 V2G 도입은 전기차의 상대적 경제성을 높여주는 것을 확인하였다. 따라서 V2G 도입에 있어서는 전력망과 관련 산업이 얻는 긍정적 효과를 함께 고려하여 정책적 검토가 이뤄져야 한다.
친환경 자동차용(EV: Electric Vehicle, HEV: Hybrid Electric Vehicle, PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 리튬계 이차전지의 폭발적인 증가로 인하여 리튬의 수요가 매우 가파르게 증가하고 있다. 전통적인 리튬의 생산은 주로 리튬 함유 광물이나 염호에서 이루어졌으나, 최근에는 리튬계 이차전지의 재활용 시 유가금속과 함께 회수되고 있다. 본 연구에서는 리튬이 함유된 물질로부터 리튬을 회수하는 방법에 대하여 종합적으로 고찰하고자 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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