• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.536-537
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• 2014

전력망과 전기자동차 배터리를 연계하여 양방향으로 전력을 송전하는 V2G(Vehicle to Grid) 시스템은 충/방전 시 AC/DC PWM 컨버터와 양방향 DC/DC 컨버터를 사용한다. 기존 V2G 시스템은 컨버터에 충전 지령과 방전 지령을 줄 때, 전기요금과 배터리의 용량만을 고려하여 지령을 주었다. 본 논문에서는 배터리의 열화특성을 비용으로 나타내고 전기요금과 배터리의 용량을 같이 고려하여 OPEX(Operating Expenditure)로 나타냈다. 또한 사용자의 입장에서 최적의 OPEX를 구하는 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권4호
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• pp.1190-1200
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• 2018

A current sourced bi-directional wireless power transfer (WPT) system is proposed to solve the problems that exist in the bi-directional WPT for vehicle-to-grid (V2G) systems. These problems include the fact that these systems are not safe enough, the output power is limited and the control methods are complicated. Firstly, the proposed system adopts two different compensation and control methods on both the primary and secondary sides. Secondly, based on an AC impedance analysis, the working principle is analyzed and the parameter configuration method with frequency stability is given. In order to output a constant voltage, a bi-directional DC/DC circuit and a controllable rectifier bridge are adopted, which are based on the "constant primary current, constant secondary voltage" control strategy. Finally, the effectiveness and feasibility of the proposed methods are verified by experimental results.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.74-79
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• 2022

This paper proposes a DC-DC converter that satisfies a wide output voltage of 150 V-1000 V for the battery voltage of various electric vehicles and can be controlled in both directions for the demand resource of electric vehicles. The proposed converter is a two-stage structure in which an insulated converter and a non-isolated converter are combined and operates as constant current or constant power depending on the voltage of the connected battery. Experimental results from a 20 kW prototype are provided to validate the proposed charger, and a maximum efficiency of 97% is obtained.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.335-336
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• 2016

This paper introduces a bidirectional full-bridge converter with new active damp structure. The proposed active damp circuit can damp the oscillating voltage across the rectifier diodes with a smaller voltage stress of the damping capacitor and eliminate the circulating current. In addition, the proposed converter can achieve additional advantages such as nearly ZCS switching for leading-leg switches and no recovery current for rectifier-bridge by the suitable design of the damp capacitor to resonate with leakage inductor. Since the ZVS is achieved for both leading-leg and lagging-leg switches by the magnetizing current of the transformer, it can be achieved regardless of the load variation. A 3.3 kW prototype converter is implemented for vehicle-to-grid (V2G) application and the advantages of the proposed converter are verified by the experiments. The maximum efficiencies of 98.2% and 97.6% have been achieved for the buck mode and boost mode operation, respectively.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권1호
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• pp.1-6
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• 2024

본 전기자동차(EV)의 사용을 늘리고 계통 부담을 최소화하기 위해 재생에너지를 사용하는 마이크로그리드가 중요한 역할을 담당해야 한다. 마이크로그리드는 소형 디젤발전과 같은 화석연료를 사용할 수도 있지만, 많은 경우에 친환경 에너지인 재생에너지로부터 에너지를 공급받을 수 있다. 그러나 태양광과 풍력과 같은 재생에너지는 가변적인 출력 특성을 갖는다. 따라서 전기자동차의 충·방전 에너지 수요를 충족하는 동시에 안정적으로 부하 전력을 공급하기 위해서 마이크로그리드에 디젤발전 또는 전기차-그리드(V2G)를 병행 에너지원으로 활용하는 전기자동차 충전인프라 구성에 대한 검토가 필요하다. 이와 같은 배경으로 본 연구에서는 태양광발전, 풍력발전, 디젤발전과 V2G를 활용하여 부하에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 마이크로그리드의 모델을 구성하였다. 제안된 마이크로그리드는 태양광발전과 풍력발전을 1차 공급에너지원으로 전력 수요에 대응토록 하고, 부하의 전기차의 운영 유형과 부하 동기기의 회전속도를 판단하여 부족 전력에 대해 디젤발전으로부터 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 모델이다. 이렇게 제안된 모델의 시스템 성능을 검증하기 위해 MATLAB/Simulink로 시뮬레이션함으로써 마이크로그리드의 안정적 운영 방안을 고찰하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.427-433
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• 2016

This paper proposes a new method for the current ripple reduction of a three-phase interleaved bidirectional DC-DC converter. Usually, the three-phase interleaved bidirectional DC-DC converter is used for battery charging and discharging to reduce battery current ripple. In V2G application, a PWM AC-DC converter is used to connect the AC power grid and three-phase interleaved bidirectional DC-DC converter for battery charging and discharging. The magnitude of DC link voltage affects the battery current ripple magnitude. Therefore, the magnitude of the battery ripple current is analyzed with variations of battery and DC link voltages. The ripple current magnitude is found to be minimized by controlling the DC link voltage. Simulation and experimental results show the usefulness of the proposed method.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.201-202
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• 2012

This paper presents a simple and cost-effective stand-alone rapid battery charging system of 30kW for electric vehicles. The proposed system mainly consists of active front-end rectifier of neutral point clamped 3-level type and non-isolated bi-directional dc-dc converter of multi-phase interleaved half-bridge topology. The charging system is designed to operate for both lithium-polymer and lithium-ion batteries. The complete charging sequence is made up of three sub-interval operating modes; pre-charging mode, constant-current mode, and constant-voltage mode. Each mode is operated according to battery states: voltage, current and State of Charging (SOC). The proposed system is able to reach the full-charge state within less than 16min for the battery capacity of 8kWh by supplying the charging current of 67A. The optimal discharging algorithm for Vehicle to the Grid (V2G) operation has been adopted to maintain the discharging current of 1C. Owing to the simple and compact power conversion scheme, the proposed solution has superior module-friendly mechanical structure which is absolutely required to realize flexible power expansion capability in a very high-current rapid charging system. Experiment waveforms confirm the proposed functionality of the charging system.

• 에너지공학
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• 제26권4호
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• pp.29-34
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• 2017

제로에너지빌딩의 요소는 크게 액티브 요소와 패시브 요소 두 가지로 나뉘며, 패시브 요소의 경우 단열, 창호, 차양, 외부분 등 건물의 단열, 열교 성능 등을 나타내는 요소들을 지칭하며, 액티브 요소의 경우는 에너지생산량 및 효율 계수 등을 나타내는 요소이다. 액티브 요소의 에너지생산량은 일반적으로 신재생에너지 발전을 통해 이루어진다. 본 연구에서는 신재생에너지 발전이 아닌 V2B(Vehicle to Building)라는 전기차의 양방향 충방전 기술이 제로에너지빌딩에 액티브 요소로 적용될 경우 어느 정도의 영향을 미칠지에 대해 예측하였다. 신재생발전의 경우 지리, 기후환경에 따라 발전량이 예측될 수 있지만 V2B의 경우 전기차 이용자의 방전의사, 가용 충전기의 대수 등 여러 가지 입력변수를 고려하여 예측하여야 한다. 예측한 결과에 따라 V2B가 제로에너지빌딩의 액티브 요소에 얼마나 기여할 수 있는지 확인 할 수 있으며, 해당 예측은 통계자료가 부족한 실정이기에 확률적 방법을 이용하여 예측해야한다. 본 연구에서는 해당 확률적 방법 중 몬테카를로 방법을 이용하여 DR(Demand Response)발령 시간대를 기준으로 충방전 패턴의 변화를 예측하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.515-522
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• 2024

전 세계적으로 전력 소비량이 꾸준히 증가하고 있으며, 특히 빌딩의 전력 소비 비율은 세계 전력 소비 비율의 20% 이상을 차지할 만큼 그 비중이 크다. 이에 따라 빌딩에서의 전력 소비를 효율적으로 관리하는 빌딩 에너지 관리 시스템(BEMS, Building Energy Management System)의 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있으며, 특히 최근에는 인공지능 기술의 발달로 인해 Smart BEMS 연구가 주목받고 있다. 본 논문에서는 강화학습 기반 V2G(Vehicle-to-Grid) Station 연계형 스마트 에너지 빌딩 전력 제어 기법을 제안한다. 실제 빌딩의 전력량 데이터 기반 성능평가 결과, 학습이 진행됨에 따라 빌딩에서의 전력 요금이 감축하는 것을 확인하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권6호
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• pp.1269-1275
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• 2013

Recently, many studies have suggested that an electric vehicle (EV) is one of the means for increasing the reliability of power systems in new energy environments. EVs can make a contribution to improving reliability by providing frequency regulation in power systems in which the Vehicle-to-Grid (V2G) technology has been implemented and, if economically viable, can be helpful in increasing power system reliability. This paper presents a stochastic method for optimal coordination of charging and frequency regulation decisions for an EV aggregator using the Least Square Monte-Carlo (LSMC) with modeling of electricity price uncertainty. The LSMC can be used to assess the value of options based on electricity price uncertainty in order to simultaneously optimize the scheduling of EV charging and regulation service for the EV aggregator. The results of a numerical example show that the proposed method can significantly improve the expected profits of an EV aggregator.