• 제목/요약/키워드: VRLA Battery

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VRLA 배터리의 충/방전 거동과 노화 예측 모델링 (Prediction of Charge/Discharge Behaviors and Aging of the VRLA Battery)

  • 이명규;조재성;신치범;류기선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권6호
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    • pp.779-783
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    • 2018
  • 본 연구에서는 차량용 12 V 납축전지로 주로 사용되는 VRLA (Valve regulated lead acid) 배터리의 충/방전 특성과 노화에 따른 이의 변화를 수학적으로 모델링하였다. 기존에 리튬 이온 배터리의 거동 예측에 주로 이용되어 왔던 수학적 모델링 기법을 상용 70 Ah VRLA 배터리에 적용하였다. 정전류 충/방전에 따른 전압의 변화를 모델링 결과와 비교하였다. 비교 결과로부터 사용된 수학적 모델이 납축전지에도 높은 정확도로 적용될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 이를 이용하여 납축전지의 노화를 예측할 수 있음을 확인하였다.

겔식 납축 전지의 충전상태에 따른 임피던스 특성 연구 (Impedance Characteristics of the Gel Type VRLA Battery at the Various State-of-Charge)

  • 안상용;정의덕;원미숙;심윤보
    • 전기화학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.33-36
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    • 2008
  • 본 연구에서는 겔식 VRLA (valve regulated lead acid번지의 충전상태(SoC) 판단을 위해 임피던스 기법을 이용하여 조사하였다. 임피던스는 VRLA전지 (2V/1.2Ah)의 다양한 충전상태에서 진폭 10mV로 100kHz에서${\sim}$10mHz까지 측정하였다. 측정된 임피던스 데이터로부터 등가회로를 유도하고, CNLS (Complex Non-linear Least Squares) 법을 사용하여 분석하였다. 양극 쪽의 전하전이 저항과 전기이중층 커패시턴스가 음극보다 높았다. 겔 저항은 충전상태가 감소함에 따라 증가하며 이는 VRLA 전지의 충전상태를 판단하는데 중요한 파라미터임을 확인하였다.

튜브식 겔형 납축전지에 있어서 활물질 밀도에 따른 싸이클 수명 특성 (Influence of Filling Density in the Positive Active-material on the Cycle-life Performance of the Tubular Type Gelled Valve Regulated Lead Acid Batteries)

  • 윤연섭;김병관;이수;김규태
    • 공업화학
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    • 제10권3호
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    • pp.415-418
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    • 1999
  • 튜브식 양극판과 겔전해액을 사용한 VRLA (valve regulated Iead-acid) 전지에 있어서 양극 활물질 (active material)의 충전 밀도에 따른 충 방전 싸이클 특성을 고찰하였다. VRLA전지에 사용된 양극 활물질의 밀도는 각각 3.2g/mL, 3.4g/mL 및 3.6g/ml 이었다. VRLA전지는 IU 방식 ($I_{max}=0.2C_{10}/10$, 상한 전압 2.40 v/cell)의 충전과, D.O.D 100%/C5의 방전 방법으로 충 방전 싸이클 수명 시험을 실시하였다. 시험은 $25{\pm}1^{\circ}C$의 항온항습기에서 실행하였다. 시험 결과 활물질 밀도별 VRLA전지의 초기 용량은 밀도와 무관하였다. 즉 3.4g/mL에서 가장 우수하였고, 3.6g/mL에서 가장 낮았다. 충 방전 싸이클에서의 특성은 3.6g/mL인 전지는 3.4g/mL와 거의 유사하였고, 3.2g/mL보다는 크게 우수하였다. 또한 VRLA 전지의 수분고갈 및 열화는 양극 활물질의 충전 밀도가 높을수록 적었다. 이상으로 충 방전 싸이클용 VRLA전지의 양극 활물질의 밀도는 3.4~3.6g/mL이 적절한 것으로 판단되었다.

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독립헝 태양광 발전 시스템의 제어 알고리즘에 관한 연구 (The Study of Control Algorithm for Stand alone PV System)

  • 김태엽;정맹화;고권성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1382-1384
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    • 2002
  • The flooded type battery is used for solar lighting system. Because the characteristic of flooded type battery is the short life time, the maintenance cost is high. So the using flooded type battery in this system is inappropriate. The valve regulated lead acid batter.(VRLA) is the maintenance free and cycle service purpose. This paper presents the development of control system and monitoring system to applied VRLA battery for maintenance free and long life time in system.

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마일드 하이브리드 차량용 복합형 에너지 저장장치의 성능개선에 관한 연구 (A Study on Performance Improvement of Hybrid Energy Storage System for Mild HEV)

  • 이백행;신동현;김희준
    • 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.

납축전지 건전상태 진단을 위한 기준 임피던스/컨덕턴스 설정에 관한 연구 (A Study on the Establishment of Impedance/Conductance Guide Line for Diagnosis of Lead-Acid Battery's State of Health(SOH))

  • 김종민;방선배;송길목
    • 전기학회논문지P
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    • 제58권2호
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    • pp.214-220
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    • 2009
  • Battery is one of the emergency power and its reliability is a very important to keep up the minimum of building capabilities in case of interruption of electric power. This paper, a comparison was made between three different types of instrument on 30 valve regulated lead acid(VRLA) TYPE 12[V]/100[AH] batteries, and then their indicated measured values(impedance/conductance) were compared with the measured capacity of the battery. As a result, Measured value of instrument is strongly related to battery's capacity in the same group battery and Impedance/Conductance guide line for diagnosis of lead-acid battery's state of health(SOH) is a different from each battery guoup.

The Optimization of Gel Electrolytes on Performance of Valve Regulated Lead Acid Batteries

  • An, Sang-Yong;Jeong, Euh-Duck;Won, Mi-Sook;Shim, Yoon-Bo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권5호
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    • pp.998-1002
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    • 2008
  • The gel electrolytes were prepared with sulfuric acid and phosphoric acid, where hydrophilic fumed silica was used as a gelling agent. The influences of gel electrolyte on performance of the valve regulated lead acid (VRLA) batteries were investigated employing capacity tests, electrochemical impedance spectroscopy and scanning electron microscopy. The initial capacities of the sulfuric gel VRLA batteries were higher than that of phosphoric gel VRLA batteries. The sulfuric gel VRLA battery using 1.210 specific gravity of sulfuric acid with hydrophilic fumed silica exhibited the highest capacity of 0.828Ah. In the impedance measurements, the ohmic and charge transfer resistances for the phosphoric gel VRLA batteries were higher thanthat of sulfuric gel batteries. The morphology of electrodes of phosphoric gel VRLA batteries were more deteriorated in the SEM image.

태양광 발전용 밀폐형 연축축전지(VRLA)의 최적 운용에 대한 연구 (A Study of The Optimum Operating Condition in Photovoltaic System)

  • 김희중;현덕수;이래철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.359-361
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    • 2003
  • 본 연구에서는 태양광 발전 시스템용 밀폐형 연축전지(VRLA Valve Regulated Lead Acid battery)의 특성을 고려한 최적 정전압 충전 기법을 적용하여 축전지 과충전 현상 및 부적절한 충전에 의한 조기 수명 저하의 요인을 해결할 수 있는 방안을 모색함으로써, 태양광 발전 시스템의 활성화 및 Lift-Cycle 단가를 감소시킬 수 있는 기초 자료로 활용하고자 한다. 또한 원격 감시 시스템을 통한 시스템의 운용 상태 결과를 정확하게 실시간 수집 분석하여 대체에너지용 밀폐형 축전지 최적 충전 시스템 상용화를 위한 기초 자료로 활용하고자 한다.

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태양광 가로등 제어장치 및 모니터링 시스템 개발 (Development of Solar Lighting Controller and Monitoring System)

  • 김태엽;정맹화;고권성;유광택
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.331-333
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    • 2001
  • The flooded type battery is used for solar lighting system. Because the characteristic of flooded type battery is the short life time, the maintenance cost is high. So the using floe fed type battery in this system is inappropriate. The valve regulated lead acid batter(VRLA) is the maintenance free and cycle service purpose. This paper presents the development of control system and monitoring system to applied VRLA battery for maintenance free and long life time in system.

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충전전압에 따른 겔형 VRLA전지 양극판의 파손방식 (Failure Mode of the Positive Plate on Charging Voltage in Gel Type Valve Regulated Lead Acid Batteries)

  • 오상협;김명수;이흥락
    • 전기화학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.90-95
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    • 2000
  • 겔형 VRLA전지의 파손방식을 조사하기 위하여 $100\%$ 방전심도에서 5시간율 전류로 충방전 수명시험을 하였다. 정전압 충전방식을 사용하여 충전전압을 2.40V와 2.50V로 하였을 때 1,000회 이상의 수명을 나타내었으며, 전지의 무게변화를 측정한 결과 각각 426.4g과 391.2g의 전해액이 감소하였다 2.50V로 충전한 전지가 우수한 수명특성을 나타내었으며, 전해액 손실량이 충전계수와 비례하는 것을 알 수 있었다 1,000회의 충방전 수명시험을 한 전지의 양극기판에는 약 $50{\mu}m$의 부식층이 관찰되었고, 활성물질의 미세구조는 크게 변하였다. 양극판의 파손방식은 활물질 탈락이며, 전해액 손실이 방전용량 감소의 원인인 것을 알 수 있었다.