• Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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• 제1권2호
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• pp.111-115
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• 2012

In this paper, a solar energy powered bicycle linked to a wireless sensor network (WSN) which monitors the transfer of solar energy to an electrical energy storage unit and an analysis of its effectiveness is proposed. In order to achieve this goal, a solar-powered bicycle with an attached ZigBee and a far-end wireless network supervisory system is setup. Experimental results prove that our prototype, solar energy powered bicycle, can achieve enough solar energy for charging a two lead-acid battery pack. As a result, the user, through use of a wireless network in the parking period can be kept aware of the data on the amount of immediate solar radiation, the degree of illumination, the ambient temperature, and electrical energy storage capacity information of the bicycle through an internet interface.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.210-213
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• 1999

A battery is the device that transforms the chemical energy into the direct-current electrical energy directly without a mechanical process. Unit cells are connected in series to obtain the necessary voltage, while being connected in parallel to organize capacity for load current and to decrease the internal resistance for corresponding the sudden shift of the load current. The circular-current, however, could be occurred when the system is driven in parallel. As a result, the new batteries are heated by over-change and discharge, and the over charge current makes to increase the rust of the positive grid and consequently the shortened life of the new batteris would be shown. In this paper, the internal resistance of charge and discharge will be balanced, through inserting the resistance into the system by way of calculation of the changed amount of internal resistance.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.2202-2203
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• 2008

축전지는 비상용 전원으로 사회 많은 분야에서 다양하게 사용되며, 유사시 예비전원으로 그 중요성이 부각되고 있다. 이러한 경우에 사용가능한 축전지를 선별하고, 그 상태를 체크하는 것은 무엇보다도 중요하다. 본 논문에서는 축전지의 잔존수명을 보다 짧은 시간에 효과적으로 분석할 수 있는 순간방전시험을 이용하여 축전지의 잔존수명을 판단하고자 하였다. 실험결과 순간방전 시험을 통한 mode 2에서의 임피던스 값과 실부하 방전시험 결과가 서로 일치함을 알 수 있었으며, 이를 통해 축전지의 잔존수명을 파악할 수 있을 것으로 사료된다. 본 논문은 추후에 계속되는 축전지 잔존수명 분석을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 전기학회논문지
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• 제63권6호
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• pp.820-827
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• 2014

Since a microgrid has renewable energy sources, imbalance between power supply and power demand occurs in the islanded mode. In order to solve the imbalance, several energy storage systems (ESSs) such as bettary energy storage system (BESS), EDLC (electric double layer capacitor), flywheel, and SMES (superconducting magnetic energy storage) are generally used. Especially, their electrical characteristics are different. For efficient use of them, a coordinated control scheme is required. In this paper, a coordinated control scheme for using a Lead-acid BESS, a Lithium BESS, and a EDLC is designed to efficient frequency control for a microgrid in the islanded mode. The coordinated frequency control strategy is designed based on their electrical characteristics. The feasibility of the proposed coordinated frequency control strategy is verified through the simulation.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.417-418
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• 2017

납축전지는 충전특성 곡선에 따라 정전류 충전 구간과 정전압 충전 구간으로 나누어 충전 동작을 수행하는 것이 바람직하다. 그러나 플라이백 컨버터를 사용한 저가형 배터리 충전기에서는 컨버터 회로의 1차측과 2차측의 절연을 유지하면서 이러한 2가지의 제어를 수행하는 것이 기술적으로 어려울 뿐만 아니라 회로가 복잡해지므로 현실적으로는 간편하게 정전압 충전만을 사용하는 경우가 대부분이다. 이처럼 정전압 충전만을 사용하게 되면 납축전지에 큰 충전 전류가 흐를 수 있으므로 축전지의 발열이나 수명 단축 등의 문제를 야기할 수 있다. 본 논문에서는 마이크로컨트롤러에 의해 제어되는 디지털 가변저항을 사용하여 실시간으로 전압 피드백을 조절하는 방법으로 정전류 제어가 가능한 새로운 정전류 및 정전압 충전 방식을 제안하였으며, 직접 실험을 통하여 유효성을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권1호
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• pp.28-33
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• 2016

배터리는 휴대폰, 전기자동차, 무인잠수정 등과 같은 분야에서는 주 동력원으로 사용되고, 일반 자동차에서는 시동기 또는 램프구동용으로 사용되며, 일반 선박에서는 비상전원으로 사용되고 있다. 2차 전지로는 납축전지와 리튬이온 배터리를 많이 사용하고 있으며, 납축전지는 가격이 비교적 저렴하고 안전하다. 리튬이온전지는 에너지 밀도가 높고 출력이 우수하며 수명이 긴 장점이 있으나 공기 중의 수분과 반응하여 폭발의 위험성을 가지고 있다. 그러나 최근에는 방수, 방염, 방진 기술의 발달에 힘입어 리튬배터리의 사용이 증가하고 있고, 특히 하이브리드 선박 및 전기추진 선박 등의 주동력원으로 사용될 만큼 그 사용범위가 점점 넓어지고 있으므로 좀 더 엄격한 배터리의 관리가 필요하다. 하이브리드 선박에서는 500kWh 이상의 대용량 동력원을 만들기 위하여 셀(Cell) 단위로 이루어진 수십 개의 리튬배터리가 들어 있는 팩들로 접속이 된 전원을 사용한다. 따라서 배터리 점검에 필요한 검출 전압, 전류 및 온도 데이터들을 관리용 서버로 보내 주는 유선 점검 및 감시시스템을 구현하는 데에는 많은 전선과 통신 모듈이 필요하다. 본 논문에서는 직렬통신 모듈보다 가격이 저렴하고 전선을 사용하지 않는 저 전력 블루투스(Bluetooth low energy, BLE) 무선통신 모듈과 전력선 모뎀을 사용하여 하이브리드 선박용 리튬배터리 저가형 점검 및 감시시스템을 구현하고자 한다. 배터리의 점검요소에는 잔존용량(State of charge, SOC)과 잔존수명(State of health, SOH)이 있으며, 제안한 시스템은 이들을 규칙적으로 점검하여 배터리의 수명 예측과 예방 정비를 할 수 있기 때문에 안전사고를 방지할 수 있을 것으로 전망된다.

• 에너지공학
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• 제21권4호
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• pp.346-355
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• 2012

최근 전 세계가 환경문제와 에너지 자원 고갈 문제에 대해 관심을 집중하고 있다. 이런 문제들을 해결하기 위한 여러 가지 방법들 중 하나가 하이브리드자동차(HEVs)이다. 그래서 하이브리드자동차 기술에 대한 사람들의 관심이 높아지고 있다. 하이브리드 자동차의 에너지 저장 시스템의 후보들은 AGM 배터리, Ni-MH 배터리 및 리튬배터리 등이다. AGM 배터리는 상대적으로 낮은 가격, 높은 충전 효율, 낮은 자가 방전 및 높은 안전성 등이 장점이다. 상용자동차에 하이브리드 자동차 시스템을 적용하기 위해서는 4개의 AGM 배터리를 2개의 직렬과 2개의 병렬로 연결해야한다. 본 연구에서는 상용차용으로 사용될 직 병렬로 연결되어 있는 AGM 배터리 시스템의 충 방전 특성을 예측하기 위하여 AGM 배터리의 충 방전 모델링을 수행하였다. AGM 배터리의 충 방전 모델링을 위해 내부에서 일어나는 전기화학 반응, 전하 보전과 물질 보존 법칙을 통해 배터리의 지배방정식으로 세웠다. 모델링 결과의 정확성을 검증하기 위해 다양한 조건에서의 실험결과와 비교하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.610-619
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• 2000

본 논문에서는 현재 전력저장시스템으로써 가장 많이 사용하고 있는 배터리를 대체할 목적의 5MB (Superconductive Magnetic Bearing)를 이용한 off-line UPS에 관해 연구하였다 영구자석의 덩어리형 고온 초전도 체위에서의 부상득성을 이용하여 베어링 문제의 해결방안에 접근함으로써 고효율의 FES찰 구성하여 단상 off-line UPS에 적용하였으며 제어회로에는 80C 1 96KC 마이크로프로세서를 사용하였고 빠픈 응답윤 요구하는 부분 은 아날로그회로를 사용하여 구성하였다. 에너지 저장모드에서 컨버터 입력천류는 전원전압과 동상의 정현파로 제어하였으며 에너지 회생모드에서는 출력잔압윤 정현파로 제어하기위해 필터커패시터전류릎 직접 제어하였다. 시작 품제작을 통해 시스템의 안장된 동작특성을 확인함으로써 제안된 FES가 Off-line UPS 에서의 에너지 저장매체로써 우수함을 입증하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.59.1-59.1
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• 2009

레독스 흐름 배터리 (Redox Flow Battery)는 외부의 탱크 등에 저장해 둔 활성물질(이온 가수가 변화는 금속) 의 용액을 펌프로 전해셀에 공급하여 충전 방전하는 배터리로 신재생 에너지인 풍력과 태양광 발전, 야간의 잉여 전력 저장 등 대용량 전력 저장 장치로 관심이 높아지고 있다. 대표적인 레독스 흐름 배터리로 알려진 바나듐 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막 사용으로 인하여 전기전도도, 기계적 강도, 투과도 및 전해질 내의 화학적 안정성 등 여러 가지 문제점과 함께 비용 문제점을 야기한다. 하지만 새로운 용해 납 레독스 흐름 배터리는 이온 교환막을 사용하지 않아 바나듐 레독스 흐름 배터리의 문제점 및 시설비가 절약되는 장점이 있어 새로이 연구되지고 있다. 본 연구는 레독스 흐름 배터리에 주로 이용되는 카본 전극재료의 따라 형성되는 Pb, $PbO_2$ 박막의 미세 구조를 및 에너지 효율 특성을 분석하였다. 실험은 half-cell로 이루어졌으며 작업전극은 Carbon felt, Ordered Graphite, Disordered Graphite, Glassy Carbon 등을 여러 카본 재료를 사용하였고, 상대전극은 Pt, 기준전극으로 Ag/AgCl를 사용하여 Cyclic Voltammetry특성과 충방전 특성을 연구하였다. 전해질은 Lead Carbonate ($PbCO_3$)+Methanesulfonic acid ($CH_3SO_3H$) 들어간 수용성 전해질을 교반을 통해 이용하였다. 여러 carbon 전극재료와 생성된 Pb, $PbO_2$ 막의 표면구조, 미세구조, 상들의 변화는 XRD, SEM, EDX, Raman등을 통하여 분석하였으며, 전기화학 공정의 변수와 전극에 따른 에너지 효율특성에 대하여 고찰해 보았다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권2호
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• pp.193-198
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• 2012

태양광 또는 풍력을 이용해 발생된 에너지를 효율적으로 저장과 사용을 위한 납 축전지의 성능을 향상 시키기 위해 전해액을 Semi-gel화 하여 납축전지에 적용하여 시험한 결과, 다음과 같은 결과를 얻었다. Semi-gel 전해액은 silica를 5wt.% 혼합한 전해액이 1시간 30분경과 시 gel화가 시작되었다. 이는 전해액이 격리판과 극판 활물질 내부까지 완전히 스며들기에 충분한 시간으로 가장 적정한 gel화 시간을 나타내었다. Semi-gel 전해액을 사용한 납축전지와 액상 전해액을 사용한 납축전지의 방전 성능을 비교한 결과, 저율방전 성능은 semi-gel전해액이, 고율방전 성능은 액상 전해액이 높은 성능을 나타내었다. 이는 gel 전해액의 경우 액상 전해액에 비해 반응속도가 느려 고율방전 성능이 낮은 것으로 나타내었다. 수명성능을 DOD 10%, DOD 100%로 시험한 결과, 5%-silica 전해액이 액상 전해액을 사용한 납축전지에 비해 우수한 수명 성능을 나타내었다. 이는 Semi-gel상 태의 전해액이 납축전지 내부 화학반응 시 발생하는 gas의 재결합 효율을 높여 전해액 감액량이 최소화로 한 결과로 수명성능에서 큰 차이를 나타내었다. 태양광, 풍력 등과 같은 에너지 저장 효율을 높이고, 수명성능을 향상시키기 위해 전해액에 5%-silica전해액을 사용하면 전해액의 감액량이 최소로 되어 DOD 100% 수명시험의 경우 4.8%, DOD 10% 수명시험의 경우 20%의 수명성능이 향상되었다.