• 제목/요약/키워드: Electronic vehicle charging

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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.

Modeling of Lithium Battery Cells for Plug-In Hybrid Vehicles

  • Shin, Dong-Hyun;Jeong, Jin-Beom;Kim, Tae-Hoon;Kim, Hee-Jun
    • Journal of Power Electronics
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    • 제13권3호
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    • pp.429-436
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    • 2013
  • Online simulations are utilized to reduce time and cost in the development and performance optimization of plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) and electric vehicles (EV) systems. One of the most important factors in an online simulation is the accuracy of the model. In particular, a model of a battery should accurately reflect the properties of an actual battery. However, precise dynamic modeling of high-capacity battery systems, which significantly affects the performance of a PHEV, is difficult because of its nonlinear electrochemical characteristics. In this study, a dynamic model of a high-capacity battery cell for a PHEV is developed through the extraction of the equivalent impedance parameters using electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Based on the extracted parameters, a battery cell model is implemented using MATLAB/Simulink, and charging/discharging profiles are executed for comparative verification. Based on the obtained results, the model is optimized for a high-capacity battery cell for a PHEV. The simulation results show good agreement with the experimental results, thereby validating the developed model and verifying its accuracy.

자동차용 발전기의 발전 성능 평가에 관한 연구 (A Study on the Power Generation Performance Evaluation of the Alternator for the Vehicle)

  • 안현진;심관식;임영철;최준호;박성준;김의선
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.21-29
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    • 2014
  • In this paper examine the characteristics of the generator supplying the most significant electrical energy in some parts required to drive the vehicle, and it is focused on to fabricate a performance evaluation unit for developing alternator with better performance. Through performance tests in accordance with the electrical load of alternators that is made in Valeo Corp. and Denso Corp., which are currently applied by H Corp., the fabricated performance evaluation unit has measured the power generation amount of the electrical energy supplied from the alternator, and it was analyzed. On the basis of this result, and to understand the flow of electrical energy of the vehicle, furthermore, it is intended to verify the usefulness of the performance evaluation unit which is designed in this paper. In this paper, based on the mechanism of the proposed performance evaluation unit, it will try to learn the convergence technology that can be applied to the design of the performance evaluation unit of other components of the vehicle.

배터리 교체식 전기차의 배터리 재고-차량 대기시간 통합모형 (Integrated Model of Inventory and Waiting Time in EV Battery Switching Stations)

  • 서용원
    • 한국경영과학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.51-65
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    • 2012
  • Battery switching EVs are considered to be a promising alternative to overcome long charging time problems in the EV adoption. The purpose of this research is to develop integrated model for battery inventory and battery switching waiting times. Due to complexity of exact analysis, a practical approximation method is developed, which provides close results to exact values. Numerical experiments show that there exist trade-offs between the battery inventory level and the number of switching stations. The proposed model can be applied to evaluate and select the minimum cost alternative in implementing the battery switching stations.

리튬-이온 배터리팩의 전압안정화회로 설계 (Design of Voltage Equalizer of Li-ion Battery Pack)

  • 황호석;남종하;최진홍;장대경;박민기
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.187-193
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    • 2004
  • PDA, 스마트폰, USP 및 전기자동차와 같은 전기적 장치의 전력공급을 위하여 배터리가 직렬로 연결된 다중 셀을 만들어 일반적으로 사용한다. 이 경우 개별 셀 전압의 편차가 발생되면 배터리의 수명과 용량은 낮아지게 된다. 셀에서 전압의 안정화상태를 유지하기 위한 셀 전압을 안정화시키는 효율적인 방범은 없어서는 안 될 중요한 사항이다. 본 논문에서는 휴대형 가전기기에 적용하기 위해 마이크로컨트롤러를 사용한 다중 셀용 밸런싱 회로의 설계에 대하여 제안한다. 밸런싱 시스템은 충전되는 주기 동안 밸런싱 동작을 이행하며 마이크로컨트롤러로서 제어된다. 제안된 방법은 충전기와 레코드를 사용하여 실험을 통해 증명하였다. 실험결과에서 개별 배터리의 용량, 수령, 성능이 향상됨을 보여준다.

전기자동차의 3-코일 자기공진방식 무선전력전송 시스템에서 코일의 비 정렬에 관한 연구 (A Study on Coil Misalignment in a 3-Coil Magnetic Resonance Wireless Power Transmission System of a Electric Vehicle)

  • 황인갑
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.48-55
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    • 2021
  • 3-코일 자기공진방식 무선전력전송 시스템을 등가회로 모델로 해석하여 시스템의 |S21|을 3개 코일의 Q와 송신코일과 중계코일, 중계코일과 수신코일의 커플링 계수 k의 수식으로 표현하였다. 유도된 수식으로부터 중계코일이 송신코일과 수신코일의 중앙에 위치할 때 최대 이득을 얻을 수 있음을 수식으로 제시하고 실험으로 그 결과가 타당함을 보였다. 송신코일과 수신코일의 거리가 30 cm이고 두 코일이 정렬되었으며 중계코일이 두 개의 코일 중앙에 위치하였을 때 9 %의 최대 효율을 얻었다. 송신코일과 수신코일이 비 정렬된 경우는 정렬된 경우에 비하여 효율이 떨어지나, 중계코일을 회전시키면 효율이 크게 증가하는 것을 실험으로 보였다. 전기자동차의 무선충전 시 송신코일과 수신코일이 비 정렬되면 효율이 정렬 시와 비교해 많이 감소할 것으로 예상되며, 이런 경우 중계코일을 사용하고 중계코일을 회전시킴으로써 효율을 높일 수 있을 것으로 보인다.

A Modularized Charge Equalization Converter for a Hybrid Electric Vehicle Lithium-Ion Battery Stack

  • Park, Hong-Sun;Kim, Chong-Eun;Kim, Chol-Ho;Moon, Gun-Woo;Lee, Joong-Hui
    • Journal of Power Electronics
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    • 제7권4호
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    • pp.343-352
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    • 2007
  • This paper proposes a modularized charge equalization converter for hybrid electric vehicle (HEV) lithium-ion battery cells, in which the intra-module and the inter-module equalizer are Implemented. Considering the high voltage HEV battery pack, over approximately 300V, the proposed equalization circuit modularizes the entire $M^*N$ cells; in other words, M modules in the string and N cells in each module. With this modularization, low voltage stress on all the electronic devices, below roughly 64V, can be obtained. In the intra-module equalization, a current-fed DC/DC converter with cell selection switches is employed. By conducting these selection switches, concentrated charging of the specific under charged cells can be performed. On the other hand, the inter-module equalizer makes use of a voltage-fed DC/DC converter for bi-directional equalization. In the proposed circuit, these two converters can share the MOSFET switch so that low cost and small size can be achieved. In addition, the absence of any additional reset circuitry in the inter-module equalizer allows for further size reduction, concurrently conducting the multiple cell selection switches allows for shorter equalization time, and employing the optimal power rating design rule allows fur high power density to be obtained. Experimental results of an implemented prototype show that the proposed equalization scheme has the promised cell balancing performance for the 7Ah HEV lithium-ion battery string while maintaining low voltage stress, low cost, small size, and short equalization time.

전기자동차 무선 충전용 스파이럴 인덕터의 해석 및 설계 기법 (Analysis and Design Technique of a Spiral Inductor for a Wireless Charging of Electric Vehicle)

  • 황인갑
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.142-149
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    • 2019
  • 전기자동차를 무선으로 충전하기 위하여서는 전기에너지를 전송하기 위한 코일이 꼭 필요하다. 코일의 형태는 기본적인 원형 코일에서부터 두 코일 간의 커플링 효과를 높이기 위한 DD 형상의 코일 등 여러 종류가 있다. 하지만 코일 간 커플링이 좋은 DD 형상의 코일은 송수신 측 전력변환장치의 구조가 복잡해지는 단점이 있어 사용에 제한이 있다. 본 논문에서는 자유공간에서 2개의 코일을 이용하여 무선으로 전력을 전송할 때 제작이 편리한 스파이럴 인덕터의 인덕턴스 값을 계산하고 적절한 크기의 인턱터를 설계하는 방법을 제시하였다. 공진기에서 XLm 값이 부하저항 값과 비슷하여질 때 bifurcation 현상이 나타나므로, 이 현상이 덜 일어나도록 XLm 값을 최소부하저항 값과 같도록 선택하여 공진기에 필요한 인덕턴스 값을 계산하였다. 계산된 인덕턴스 값을 스파이럴 인덕터로 구현하기 위하여 스파이럴 인덕터에서 인덕턴스 값과 인턱터의 크기, 턴 수, 총 코일 길이와의 관계를 알아보았다. 또한, 두 개의 코일의 수평 이격에 따른 결합계수 k 값의 변화를 알아본 후 적절한 인덕터를 선정하였다.

전기차와 ESS용 이차전지 시장의 현재와 미래에 대한 기술경제적 분석 (Techno-economic Analysis on the Present and Future of Secondary Battery Market for Electric Vehicles and ESS)

  • 이정승;김수경
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제30권1호
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    • pp.1-9
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    • 2023
  • Interest in the future of the battery market is growing as Tesla announces plans to increase production of electric vehicles and to produce batteries. Tesla announced an action plan to reduce battery prices by 56% through 'Battery Day', which included expansion of factories to internalize batteries and improvement of materials and production technology. In the trend of automobile electrification, the expansion of the battery market, which accounts for 40% of the cost of electric vehicles, is inevitable, and the size of the electric vehicle battery market in 2026 is expected to increase more than five times compared to 2016. With the development of materials and process technology, the energy density of electric vehicle batteries is increasing while the price is decreasing. Soon, electric vehicles and internal combustion locomotives are expected to compete on the same line. Recently, the mileage of electric vehicles is approaching that of an internal combustion locomotive due to the installation of high-capacity batteries. In the EV battery market, Korean, Chinese and Japanese companies are fiercely competing. Based on market share in the first half of 2020, LG Chem, CATL, and Panasonic are leading the EV battery supply, and the top 10 companies included 3 Korean companies, 5 Chinese companies, and 2 Japanese companies. All-solid, lithium-sulfur, sodium-ion, and lithium air batteries are being discussed as the next-generation batteries after lithium-ion, among which all-solid-state batteries are the most active. All-solid-state batteries can dramatically improve stability and charging speed by using a solid electrolyte, and are excellent in terms of technology readiness level (TRL) among various technology alternatives. In order to increase the competitiveness of the battery industry in the future, efforts to increase the productivity and economy of electric vehicle batteries are also required along with the development of next-generation battery technology.

교통위반 단속을 위한 고속도로 드론 패트롤 네트워크의 토폴로지 및 성능분석 (Highway Drone Patrol Network Topology and Performance Analysis for Traffic Violation Enforcement)

  • 조준모
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.1043-1048
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    • 2017
  • 2016년 이후부터 경찰당국에서는 드론을 활용하여 고속도로 상에서의 교통위반 차량을 단속하기 시작했다. 경찰은 교통 혼잡이 야기되는 시간이나 시즌에 갓길을 사용하거나 음주운전, 난폭운전 등의 차량들을 감시한다. 지금까지는 30분 단위로 단속을 하는 '스팟 이동식' 방식을 사용하고 있다. 그러나, 이러한 방식은 많은 경찰인력이 각각의 드론을 충전하고 데이터를 수동으로 수집 및 분석해야하는 번거로움이 있기 때문에 매우 비효율적인 방식이다. 따라서, 본 논문에서는 다수의 드론을 무선망으로 연결하여 넓은 지역의 고속도로 상에서 적은인력으로 효과적으로 관리할 수 있는 시스템을 제안한다. 이를 위해 효율적인 드론 패트롤 네트워크 시스템의 토폴로지를 OPNET 시뮬레이터로 디자인하고 성능을 평가하였다.