• Journal of Power Electronics
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• 제10권6호
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• pp.769-776
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• 2010

The ultracapacitor module has recently been recast for use in hybrid energy storage systems (HESSs). As a result, accurate state-of-charge (SOC) estimation for an ultracapacitor module is as important as that of primary sources in order to be utilized efficiently in an energy storage system (ESS). However, while SOC estimation via the open-circuit voltage (OCV) method is generally used due to its linear characteristics compared with other ESSs, this method results in many errors in cases of highcurrent charging/discharging within a short time period. Accordingly, this paper introduces a dynamic SOC estimation algorithm that is capable of SOC compensation of an ultracapacitor module even when there is a current input and output. A cycle profile that simulates the operating conditions of a mild-HEV was applied to a vehicle simulator to verify the effectiveness of the proposed algorithm.

• 전기학회논문지
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• 제56권10호
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• pp.1763-1769
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• 2007

To improve the cycle-life and efficiency of an energy storage system for HEV, a dynamic control system consisted of a switch between a battery and an ultracapacitor module is proposed, which is appropriate for mild hybrid vehicle with 42V power net. The switch can be controlled based on the status of the battery and the ultracapacitor module, and a control algorithm that could largely decrease the number of high charging current peak is also implemented. Therefore the cycle life of the battery can be improved such that it is suitable for a mild hybrid vehicle with frequent engine start-stop and regenerative-braking. Also, by maximizing the use of the ultracapacitor, the system efficiency during high current charging and discharging operation is improved. Finally, this system has the effects that improves the efficiency of energy storage system and reduces the fuel consumption of a vehicle. To verify the validity of the proposed system, this paper presented cycles test results of different energy storage systems: a simple VRLA battery, hybrid energy Pack (HEP, a VRLA battery in Parallel with Ultracapacitor) and a HEP with a switch that controlled by energy management system (EMS). From the experimental result, it was proved the effectiveness of the algorithm.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.277-290
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• 2021

슈퍼커패시터는 일반 커패시터(축전지, 콘덴서)에 비해 정전용량이 매우 큰 커패시터로 전기화학 커패시터 혹은 울트라 커패시터(ultracapacitor) 라고도 부르는데, 화학반응을 이용하는 배터리와 달리 전극과 전해질 계면의 단순한 이온 이동이나 표면화학반응에 의한 충전현상을 이용한다. 짧은 충전시간(~ 30초), 우수한 출력특성, 반영구적 수명(~ 100,000 cycle), 낮은 유지비용, 빠른 응답특성, 높은 안정성 등을 특징으로 하여, 백업용 전원, 무정전전원장치, 수송 기계 및 스마트 그리드의 고출력 보조 전원 등 급속 충방전이 필요한 전자기기 및 고출력이 요구되는 산업분야에서 활용되고 있다. 태양광과 풍력 같은 불규칙적인 전력원을 활용하는 발전에서 2차 배터리와 함께 에너지저장장치로 구성되어 상대적으로 느린 배터리의 충·방전 특성을 보상하고 배터리 수명연장에 기여하며 시스템의 전체 전력 품질을 향상시킬 수 있다. 본 고에서는 이처럼 에너지저장장치로 다양한 분야에서 활용되고 있는 슈퍼커패시터에 대해, 전극 재료에 따른 에너지 저장 원리 및 메커니즘, 분류를 간략하게 살펴보고, 국내외 제품 연구, 특허, 시장 및 제품 현황을 제시하여 활용성을 검토하고 향후 전망을 살펴보았다. 에너지 저장 소자로 슈퍼커패시터가 관련 산업 수요에 대응하기 위해서는, 고전압 모듈 기술, 고효율 충전, 안전성, 추가적인 성능개선 및 비용경쟁력 등 아직까지 해결해야 할 과제들이 많다.