• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.302-303
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• 2017

본 논문에는 250KW급 에너지저장장치(ESS)를 이용한 일체형 배전용 계통연계 전력변환 장치를 제안한다. ESS는 전력 불안정에 따른 전력 손실을 줄이고 여름과 겨울, 낮과 심야시간의 전력수요 차이로 인한 전력수습의 불안정을 조절할 수 있는 최적의 수단이다. 제안된 배전용 일체형 ESS란 수용가 및 분산형 전원이 연계된 배전선로에 연결되어 조화롭고 안정적으로 운전될 수 있는 전력변환 장치이다. 충전된 전력을 효율적으로 계통으로 보내기 위하여 배전선로 전압제어기술(Statcom) 개발과 분산형 전원의 유 무효 전력제어, 역률 보상기(PF) 등의 기능을 적용하여 시뮬레이션, 프로토 타입 및 현장 시험을 이용하여 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.289-290
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• 2014

3kWh 급 가정용 Energy Storage System (ESS)는 배터리 팩의 수명 관리상 배터리팩의 전압을 48V의 공칭전압으로 설계하는 것이 일반적이다. 상용 변압기를 사용하여 48V의 낮은 직류 링크 전압을 갖는 ESS를 220V 교류 계통과 연계하기 위하여는 30V 정도의 낮은 인버터 출력단 교류전압을 220V로 승압하여야 한다. 이 경우 ESS의 교류 측 전압 및 전류 파형을 정형적으로 만들어주기 위한 LC 필터 요소로서 저전압/대전류 용 필터 인덕터를 제작하는 것이 쉽지 않다. 다시 말해, 성능이 보장된다면 교류 측 LC 필터를 상용 변압기의 고전압 측에 설치하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 상용 변압기를 사용하는 가정용 ESS의 교류 측 필터의 설치 위치에 따른 설계 및 제작 시 고려 사항과 특성에 대하여 연구하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.161-167
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• 2018

In battery-operated systems, an isolated converter is used to interface the utility grid with the system to increase stability when charging and discharging batteries. Systems such as vehicle-to-grids (V2Gs), on-board chargers, and energy storage systems (ESSs) have recently become popular, and the roles of isolated converters have become important considerations in fabricating such devices. A fixed-frequency LLC converter, which is a type of isolated converter, presents the advantages of high efficiency and high power density by performing zero-voltage switching (ZVS) over wide frequency ranges. However, the magnetizing inductance of the LLC converter should be designed to enable ZVS in all switching devices. Therefore, in this study, the operating characteristics of the LLC circuit are analyzed, and an optimal design method for ZVS operation is established. Moreover, an 8 kW LLC high-efficiency and high-power-density resonant converter is designed and tested for ESS application. The LLC converter achieves 98% efficiency at rated power.

• 한국표면공학회지
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• 제55권1호
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• pp.32-37
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• 2022

In a carbon-zero social atmospher, research is underway to reduce the use of fossil fuels. Interest in cleaner energy sources and their storage system is growing, and among them, research on effective energy storage is being actively conducted. Energy storage system(ESS) can be divided into secondary batteries, fuel cells, and capacitors, and the superiority of energy density of secondary batteries has a dominent influence on the ESS market. However, as problems with secondary batteries, charge/discharge speed, safety, and deterioration of electrodes are being highlighted. In this study, an electrode for supercapacitor with superior charge/discharge speed and specific capacitance is manufactured. The manufactured spinel nickel cobalt electrodes had specific capacitances of 1018.8 F/g, 690.8 F/g, and 475.1 F/g at 1 A/g in 1 M KOH electrolyte, and shows a performance retention rate of 77.48%, 63.30%, and 58.16% after 2000cycles at 7 A/g.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.106-115
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• 2014

This paper proposes ESS DC-DC Converter using Redox Flow Battery (RFB) for stand-alone microgrid. Price, safety, expandability and dynamics are crucial in ESS. Reports show that Zinc-bromine (ZnBr) RFB is the best choice in ESS. Simple electrical ZnBr RFB model is obtained from charging test. DC-DC converter Inductor current-DClink Voltage model is proposed for the DC microgrid. For the controller design in z-domain, the K-factor method is by considering nature of the digital controller. The control performance has been verified with simulation and hardware experiments. Lastly 10kW DC microgrid using RFB test result is shown.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제25권2_2호
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• pp.209-218
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• 2022

The purpose of this study is to analyze an economic assessment of PV-ESS systems based on the power generation performance data of solar power (PV) operating in domestic area, and to calculate the optimal capacity of the energy storage system. In this study, PVs in Gyeonggi-do, Jeollabuk-do, and Gyeongsangbuk-do were targeted, and PVs in this area were assumed to be installed on a general site, and the research was conducted by applying weights based on the facility's capacity. All the analysis was conducted using the actual amount of KPX transactions of PVs in 2019. In order to calculate the optimal capacity of PCS and BESS according to GHI, PV with a minimum/maximum/central value was selected by comparing the solar radiation before the horizontal plane between three years (2017-2019) of the location where PV was installed. As a result of the analysis, in Gyeonggi-do, if the REC weight decreases to 3.4 when there is no change in the cost of installing BESS and PCS, it is more economical to link BESS than PV alone operation of PV. In Jeollabuk-do, it was analyzed that if the REC weight was reduced to 3.6, it was more likely to link BESS than PV operated alone. In Gyeongsangbuk-do, it was analyzed that if the REC weight was reduced to 3.4, it was more likely to link BESS than PV operated alone.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.521-522
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• 2015

Many countries concern about environmental problems. Therefore, they have made regulation for mandatory reduction of greenhouse gases. Electric Vehicles(EVs) are one of the most effective counterproposals for it. EVs are usually charging for it by using actual distribution system of the Korea Electric Power Corporation(KEPCO). However, it could cause adverse effects such as increase of the power demand and voltage variation on the distribution system. To reduce adverse effects for demand power side, in this paper, charging for EVs by using PV(Photovolatic Power Generation) connected with ESS(Energy Storage System) are modeled by using Electro Magnetic Transient Program(EMTP). And then, the simulation results are compared with EVs that are connected to the distribution system of KEPCO for using charge.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.94-99
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• 2024

최근 들어 풍력 발전은 신재생 에너지 중에서 높은 효율을 가진 에너지원으로 주목받고 있으며, 이에 따라 전 세계적으로 다양한 기술 개발이 진행되고 있다. 일반적으로 풍력 발전은 풍력 자원이 풍부한 지역에 많은 풍력터빈을 설치하여 운영하는 대형 풍력 농장(Big Wind Farm) 형태로 운영되고 있으나 개발 도상국이나 전력망에서 고립된 지역에서는 오프-그리드(Off-Grid) 형태의 소형 풍력 발전 시스템이 효율적인 솔루션으로 부상하고 있다. 오프-그리드(Off-Grid) 형태의 소규모 발전 시스템을 효율적으로 운영하고 확산시키기 위해서는 실시간 모니터링 시스템의 개발이 요구된다. 소규모 풍력 발전 시스템 구성을 위해 과다한 풍속으로 인한 손상 방지 체계 및 다양한 환경적 요소에 능동적으로 대처하기 위한 실시간 발전소 운영 모니터링 체계 그리고 생산된 전력을 안정적으로 소규모 지역이나 시설에 공급하기 위한 ESS(Energy Storage System) 시스템에 대해 연구하였다. 구현된 시스템은 터빈의 RPM, 발전량, 브레이크 동작, 발전량 등을 모니터링하여 최적 운영환경이 조성되도록 하였다. 구현된 소형 풍력발전 체계는 격오지 도로 조명, 해양 레저 시설, 모바일 통신 기지국 등에 활용될 수 잇으며 RE100 산업 생태계 발전에 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권6호
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• pp.2245-2253
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• 2018

With the increase of electrical consumption and the unbalance of power demand and supply, power reserve rate is getting smaller and also the reliability of the power supply is getting deteriorated. Under this circumstance, the electrical energy storage (EES) System is considered as one of essential countermeasure for demand side management. This paper proposes efficient evaluation algorithms of multiple functions for EES systems, especially the secondary battery energy storage systems, in the case where they are interconnected with the power distribution systems. It is important to perform the economic evaluation for the new energy storage systems in a quantitative manner, because they are very costly right now. In this paper, the multiple functions of EES systems such as load levelling, effective utilization of power distribution systems and uninterruptible power supply are classified, and then the quantitative evaluation methods for their functions are proposed. From the case studies, it is verified that EES systems installed at distribution systems in a dispersed manner have multiple functions involved with direct and indirect benefits and also they can be expected to introduce to distribution systems with respects to economical point of view.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.127-132
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• 2024

최근 이차전지는 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다. 특히 소형 및 경량의 특성으로 스마트폰, 노트북, 태블릿 등 다양한 휴대용 전자기기에서 높은 에너지 밀도와 충·방전 효율을 토대로 전기자동차와 에너지저장시스템(Energy Storage System, ESS)의 핵심 부품으로 사용되고 있다. 하지만 이차전지의 과도한 충·방전에 따른 수명감소, 파열, 손상, 화재 등의 문제점이 발생하고 있다. 따라서 BMS(Battery Management System)를 통하여 과도한 충·방전을 보호하고 성능을 향상시킨다. 하지만 실제 리튬이온 배터리를 사용하여 BMS의 차단 및 보호범위 설정하는 데 있어서 이차전지의 수명감소, 파열, 손상, 화재의 문제점이 따른다. 따라서 본 논문에서는 배터리 충방전기와 시뮬레이터를 활용하여 이차전지 중 사용이 높은 리튬이온 배터리와 납축전지의 충전 및 방전 특성을 살펴본다.