• 제목/요약/키워드: Hybrid battery

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부조일에 따른 독립형 태양광 풍력 복합발전 시스템에서 전기저장장치의 경제성에 관한 연구 (A Study on the Economic of Electrical Storage Device of Stand Alone PV/Wind Hybrid System Based upon Sunless Days)

  • 최병수;김재철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.16-23
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    • 2012
  • This paper relates to a study on the economic of electrical storage device for supplying power in sunless days, in the stand alone PV/Wind hybrid system, which it is applied to separate houses. In a photovoltaic/wind hybrid power system used in a separate house, when only the battery is used in sunless days, the capacity of the battery is become larger. For example, as in recent days, if cloudy days are frequent due to anomaly climate, it is difficult to supply power stably by only the battery based upon pre-estimated sunless days. Accordingly, in order to supply stably power of new renewable energy such as solar to any separate houses, it is preferable to reduce the capacity of battery by decreasing the number of sunless days when estimating the capacity of battery and to drive the small generator for compensation of the power shortage.

연료전지 하이브리드 전력 시스템에 대한 에너지 제어 시뮬레이션 (Development of Energy Control Simulation for Fuel Cell Hybrid System)

  • 한수빈;송유진;정봉만;박석인;정학근
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2005년도 학술대회 논문집
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    • pp.355-358
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    • 2005
  • This paper describes an simulation method to utilize the hybrid system with fuel cell and battery. The hybrid system has unique advantage to manage energy state between high energy system (fuel cell) and high power system (battery) according to various type of load. For proper design, the hybrid system is modelled and simulated. Especially, battery SOC is used as an important control parameter to decide the energy control.

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Optimal battery selection for hybrid rocket engine

  • Filippo, Masseni
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제9권5호
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    • pp.401-414
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    • 2022
  • In the present paper, the optimal selection of batteries for an electric pump-fed hybrid rocket engine is analyzed. A two-stage Mars Ascent Vehicle, suitable for the Mars Sample Return Mission, is considered as test case. A single engine is employed in the second stage, whereas the first stage uses a cluster of two engines. The initial mass of the launcher is equal to 500 kg and the same hybrid rocket engine is considered for both stages. Ragone plot-based correlations are embedded in the optimization process in order to chose the optimal values of specific energy and specific power, which minimize the battery mass ad hoc for the optimized engine design and ascent trajectory. Results show that a payload close to 100 kg is achievable considering the current commercial battery technology.

태양광 배터리 Hybrid 전력공급시스템 9가지 운전 모드 시험결과 및 무고장 연속 운전을 위한 자동제어 알고리즘 개발 (Experimental Test Results of Nine Scheduling Operational Modes of PV and Battery Hybrid System for the Development of Automatic Control Algorithm for Continual Operation without being shut-downed)

  • 송택호;양승권;김민정
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제5권1호
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    • pp.25-32
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    • 2019
  • K-BEMS 시스템은 태양광과 배터리를 Hybrid PCS 및 EMS로 구성하여, 건물에너지 절감 및 건물 PEAK 부하를 감축하기 위해 도입되었으며, 200여 한전 사옥에 보급되어 시범 운영되고 있다. K-BEMS 시스템을 보다 안정적으로 그리고 효율적으로 운영하기 위한 K-BEMS 연구과제를 2016년 1월부터 2018년 현재까지 전력연구원이 약 3년간 걸쳐 수행하였다. 본 논문에서는 K-BEMS 연구과제에서 수행한 9가지 Scheduling 운전 모드 시험 결과 및 3년간의 Scheduling 운전 결과 발견한 문제점, 그리고 이 문제점 해결을 위해 도입한 제어 알고리즘을 보여 주고 있다. K-BEMS 9가지 Scheduling 자동제어 운전모드 시험을 수행 하였으며, 이 중 3가지 운전모드에서 알고리즘 개선 사항을 발견하였는데, 이들 3가지 경우 모두 배터리 연계 운전과 관련이 있는 것으로 드러났다. 배터리 SOC(State of Charge)는 통상 20% 이상에서 운전되는데, 20% 이하가 되면 배터리 보호 차단기가 동작하여 K-BEMS 자동 운전이 정지되는 현상을 발생한다. 그런데 이 Hybrid 자동제어 모드에서, 배터리 차단기 trip시 태양광 공급마저 중단되는 현상을 발견하였다. 그러므로, Hybrid 공급모드에서 배터리의 차단기가 동작될 경우, 태양광 단독운전으로 자동 전환하여 태양광 공급마저 중단되지 않도록 알고리즘을 재구성하여 자동제어 운전하는 것이 총 에너지 절감 측면에서 반드시 필요한 것으로 분석되었다. 이 때, 계측제어 오차를 감안하여야 하며, 배터리 정지를 너무 보수적으로 의식하여, SOC 운전 Range를 너무 축소해서 운전하면 당초의 피크 부하 저감 이라는 경제성 목표를 달성할 수 없으므로, 효과적인 hybrid 운전(건물 피크 부하 감축 운전)을 위해서는 정지된 SOC 값을 컴퓨터가 기억하고 있다가, 향후 재가동 자동제어 운전시에서는 SOC Range값을 변경 조정 하여 최적 제어 운전하는 자동제어 알고리즘이 PV & Battery hybrid peak load demand control에서 반드시 필요한 것으로 나타났다.

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.

다중 동력 연료전지 하이브리드 장갑차량의 동력관리 전략에 관한 연구 (A Study on Power Management Strategy for Multi-Power Source Fuel Cell Hybrid Armored Vehicle)

  • 안상준;김태진;이교일
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.361-365
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    • 2005
  • Since the fuel cell uses the hydrogen for its fuel. it has no emission and higher efficiency than an internal combustion engine. Also fuel cell is much quieter than engine generator and generates heat much less than engine generator. So it has advantage of Army's 'si lent watch' capability and the ability to operate undetected by the enemy. The fuel cell hybrid system combines a fuel cell power system with an ESS. The ESS (e.g., batteries or ultracapacitors) reduces the fuel cell's peak power and transient response requirements. It allows the fuel cell to operate more efficiently and recovery of vehicle energy during deceleration. The battery has high energy density, so it has the advantage regarding driving distance. However, it has a disadvantage considering dynamic characteristic because of low power density. One other hand. the ultracapacitor has higher power density, so it can handle sudden change or discharge of required power. Yet. it has lower energy density. so it will be bigger and heavier than the battery when it has the same energy. This paper proposes the power management strategy for multi-power source fuel cell hybrid system. which is applied with the merits of both battery and ultra capacitor by using both of them simultaneous.

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에너지 소비 및 메모리 내구성을 고려한 EEPROM-SRAM 하이브리드 비휘발성 카운터의 설계 공간 탐색 (Design Space Exploration of EEPROM-SRAM Hybrid Non-volatile Counter Considering Energy Consumption and Memory Endurance)

  • 신동화
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.201-208
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    • 2016
  • Non-volatile counter is a counter that maintains the value without external power supply. It has been used for the applications related to warranty issues to count and record certain events such as power cycles, operating time, hard resets, and timeouts. It has been conventionally implemented with volatile memory-based counter and battery backup or non-volatile memory such as EEPROM. Both of them have a lifetime issue due to the limited lifetime of the battery and the endurance of the non-volatile memory cells, which incurs significant redundancy in design. In this paper, we introduce a hybrid architecture of volatile (SRAM) and non-volatile memory (EEPROM) cells to achieve required lifetime of the non-volatile counter with smaller cost. We conduct a design space exploration of the proposed hybrid architecture with the parameters of various kinds of non-volatile memories. The analysis result shows that the proposed hybrid non-volatile counter can extend the lifetime up to 6 times compared to the battery-backup volatile memory-based implementation.

FUEL ECONOMY IMPROVEMENT FOR FUEL CELL HYBRID ELECTRIC VEHICLES USING FUZZY LOGIC-BASED POWER DISTRIBUTION CONTROL

  • Ahn, H.S.;Lee, N.S.;Moon, C.W.;Jeong, G.M.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제8권5호
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    • pp.651-658
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    • 2007
  • This paper presents a new type of fuzzy logic-based power control strategy for fuel cell hybrid electric vehicles designed to improve their fuel economy while maintaining the battery's state of charge. Since fuel cell systems have inherent limitations, such as a slow response time and low fuel efficiency, especially in the low power region, a battery system is typically used to assist them. To maximize the advantages of this hybrid type of configuration, a power distribution control strategy is required for the two power sources: the fuel cell system and the battery system. The required fuel cell power is procured using fuzzy rules based on the vehicle driving status and the battery status. In order to show the validity and effectiveness of the proposed power control strategy, simulations are performed using a mid-size vehicle for three types of standard drive cycle. First, the fuzzy logic-based power control strategy is shown to improves the fuel economy compared with the static power control strategy. Second, the robustness of the proposed power control strategy is verified against several variations in system parameters.

Development of LED Street Lighting Controller for Wind-Solar Hybrid Power System

  • Lee, Yong-Sik;Gim, Jae-Hyeon
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권5호
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    • pp.1643-1653
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    • 2014
  • This paper presents the design and implementation of a wind-solar hybrid power system for LED street lighting and an isolated power system. The proposed system consists of photovoltaic modules, a wind generator, a storage system (battery), LED lighting, and the controller, which can manage the power and system operation. This controller has the functions of maximum power point tracking (MPPT) for the wind and solar power, effective charging/discharging for the storage system, LED dimming control for saving energy, and remote data logging for monitoring the performance and maintenance. The proposed system was analyzed in regard to the operation status of the hybrid input power and the battery voltage using a PSIM simulation. In addition, the characteristics of the proposed system's output were analyzed through experimental verification. A prototype was also developed which uses 300[W] of wind power, 200[W] of solar power, 60[W] LED lighting, and a 24[V]/80[Ah] battery. The control system principles and design scheme of the hardware and software are presented.