• Journal of Power Electronics
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• 제16권5호
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• pp.1981-1989
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• 2016

Battery diagnosis is vital to battery-based applications because it ensures system reliability by avoiding battery failure. This paper presents a novel intelligent battery charger with an online diagnosis function to circumvent interruptions in system operation. The charger operates in normal charging and diagnosing modes. The diagnosis function is performed with the impedance spectroscopy technique, which is achieved by injecting a sinusoidal voltage excitation signal to the battery terminals without the need for additional hardware. The impedance spectrum of the battery is calculated based on voltage excitation and current response with the aid of an embedded digital lock in amplifier in a digital signal processor. The measured impedance data are utilized in the application of the complex nonlinear least squares method to extract the battery parameters of the equivalent circuit. These parameters are then compared with the reference values to reach a diagnosis. A prototype of the proposed charger is applied to four valve-regulated lead-acid batteries to measure AC impedance. The results are discussed.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.410-413
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• 2002

일반적으로 휴대폰에는 리튬이온(Ll-lon) 전지(battery)를 많이 사용하고 있으며 그 전지(battery)를 충전시키기 위해 Microcontroller를 사용해서 과충전과 방전, 그리고 전지(battery) 보호와 충전에 대한 일정한 전류를 제어한다. 여기에서 충전 동작 시 필요한 일반직인 충전 전류 제어를 PWM의 방식에 의존하지 않고 인공지능 기법을 이용해 소프트웨어적으로 처리가 필요한 파라메터 값을 추정해 적용시키고자 한다. 따라서 개발한 충전시스템에 일반적인 충전 파라메터를 전압과 전류 그리고 시간으로 분류하여 Microcontroller에 그 파라메터를 적용시켜 PWM 방식으로 제어한 후에 실험에 의한 결과값을 얻는다. 그리고 이것들을 비교하여 보다 나은 충전시스템을 구현하기 위해 인공지능 기법 중에 하나인 신경망을 이용하여 전압과 전류 그리고 시간에 대한 파라메터를 처리하였다. 본 논문에서 신경망에 대한 파라메터의 학습을 일반 FC에서 구현하고 여기에서 추출된 학습 값을 Microcontroller에 적용시켜 입력값에 따라 다양한 PWM 신호를 발생시키도록 구현했다. 이후 실제적인 실험에 의한 결과값을 본 논문에서 서술하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.329-330
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• 2013

In this research, a novel battery charge system with embedded diagnosis function is proposed by using online impedance spectroscopy. The impedance spectroscopy technique is employed to investigate the impedance variation of the battery thereby estimating the state of health of the battery. A small voltage perturbation is applied to the battery by the voltage controller of the bidirectional converter with no additional hardware and the impedance of the battery is then calculated by the digital lock-in amplifier embedded in the DSP of the charger. The design procedure of the proposed charger is detailed and the feasibility of the system is verified by the experiments.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제23권2호
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• pp.142-156
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• 2024

교통부문 탄소중립을 위한 전기자동차로의 전환에 있어 충분한 충전 인프라의 구축은 중요한 선행요소이다. 특히, 거주지의 충전 인프라 구축은 필수적이다. 우리나라의 주거형태는 주로 공동주택이며, 다수의 거주민을 위한 공공 충전기가 공급되어야 한다. 정부는 충전시설과 전기자동차 전용주차구역의 확보를 법적으로 규정하고 있으나, 주차면수만을 산출근거로 한다. 완속 충전기는 3.5kW 과금형 콘센트와 7kW 완속 충전기가 주를 이룬다. 전자가 충전기 설치 및 이용에 유리하지만, 충전속도가 느려 두 가지 형태의 충전기는 양립이 필요하다. 본 연구에서는 일일 주행거리를 기반으로 산정한 전기자동차의 충전 수요에 대응할 수 있는 충전기를 할당하는 최적화 모형을 제시하였다. 또한, 메타 휴리스틱 알고리즘인 Tabu Search를 사용하여 최적화 모형을 만족하는 것과 동시에 충전기 공급 및 충전 비용을 최소화할 수 있는 완속 충전기 공급량을 산정하였다. 사례 분석을 위해 개인통행실태조사자료를 사용해 주행거리를 산정하였으며, 가상의 충전 시나리오 및 환경을 설정하여 100대의 전기자동차 충전 수요에 대응하는 22대의 3.5kW 과금형 콘센트를 최적 공급량으로 산정하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권4호
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• pp.56-65
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• 2013

최근 계속되는 기후변화에 따른 위기감으로 인해 세계는 온실가스를 감축하기 위한 노력을 강화 하고 있다. 그중 수송분야에서는 온실가스를 줄이는 방안으로 현재의 내연기관 자동차를 전기자동차로 대체하고자 하고 있다. 한편 전기자동차를 보급하는데 있어서 중요한 충전설비는 완속충전설비와 급속충전설비로 나뉘는데, 전기 충전량 외에도 충전시간 역시 요금을 구성하는 중요 요소가 된다. 그러나 충전시간은 개인이 처한 상황에 따라 시간 기회비용이 같지 않으므로 이와 같은 현상을 정확히 이해하는 것은 충전설비의 보급이나 요금정책에 있어서 매우 중요하다고 생각한다. 따라서 본 연구는 상황에 따른 충전설비의 선택, 충전시간과 비용 지불의사가 어떻게 달라지는지를 밝히고자 로짓모형을 통해 충전설비 선택모형과 함께 상황별 시간가치를 제시하고 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권6호
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• pp.57-69
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• 2022

최근 다양한 전기차 판매와 향상된 서비스는 전기차 이용량을 급격히 증가시켰고, 이에 따라 전기차 충전수요가 증가하고 있다. 하지만 전기차 충전소는 부족하고 충전서비스가 필요한 위치와 설치·운영되고 있는 충전소의 위치에 차이가 있어 충전서비스의 효율성이 낮은 실정이다. 이에 본 연구에서는 이용자의 충전수요를 고려한 전기차 급속충전소의 최적입지를 선정하는 방법을 개발하였다. 충전수요를 고려할 수 있는 변수를 도출하고 데이터를 수집하였으며, AHP설문을 통해 각 변수의 가중치를 구하여 셀(cell)별로 가중평균된 입지잠재력점수를 산정하여 서울시 전역의 전기차 충전수요를 고려한 충전소의 최적입지를 도출하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권6호
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• pp.211-224
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• 2022

본 연구는 EV 충전 인프라 구축에 따라 이용자들이 인프라에 대하여 실질적으로 개선되었다는 효능감을 느끼고 있는지 검증을 통해 제주지역 EV 충전 인프라 구축정책에 대한 효과성을 분석하는 것이 목적이다. 연구 결과로는 충전기에 대한 '설치의 충분성', '이용의 신속성', '관련 정보 파악의 용이성', '고장 충전기의 신속 고객서비스 대응'과 같은 세부 만족 요인이 EV 충전 인프라 개선 효능감에 영향을 주는 것으로 나타났다. 아울러 이용자의 '주택유형'에 따른 'EV 충전 이용 만족'이 'EV 충전 인프라 개선 효능감'에 유의미한 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 공동주택 거주 전기차 이용자들의 효능감 제고를 위한 충전 인프라 구축 필요성도 도출되었으며, 전반적인 정책 효과성은 높은 것으로 확인되었다. 본 연구는 제주지역 사례를 통해 전기차 충전 인프라 구축정책의 효과성을 검증하는데 기여할 수 있다.

• 산업기술연구
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• 제40권1호
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• pp.7-12
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• 2020

Lithium-ion cells have become the go-to energy source across all applications; however, dendritic growth remains an issue to tackle. While there have been various research conducted and possible solutions offered, there is yet to be one that efficiently rules out the problem without, however, introducing another. This paper seeks to present a fast charging method and system to which lithium-ion batteries are charged while maintaining their lifetime. In the proposed method, various lithium cells are charged under multiple profiles. The parameters of charge profiles that inflict damage to the cell's electrodes are obtained and used as thresholds. Thus, during charging, voltage, current, and temperature are actively controlled under these thresholds. In this way, dendrite formation suppressed charging is achieved, and battery life is maintained. The fast-charging system designed, comprises of a 1.5kW charger, an inbuilt 600W battery pack, and an intelligent BMS with cell balancing technology. The system was also designed to respond to the aging of the battery to provide adequate threshold values. Among other tests conducted by KCTL, the cycle test result showed a capacity drop of only 0.68% after 500 cycles, thereby proving the life maintaining capability of the proposed method and system.