• 한국정밀공학회지
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• 제28권6호
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• pp.716-723
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• 2011

The battery capacity of electric/hybrid vehicle is much larger than present automobile. For that reason, the connector of Green Car should be designed to transmit the high-electric voltage. In addition, the electromagnetic wave should be shielded to protect communication and signal circuits. In this study, shielding performance of the connector was analyzed through electromagnetic shield analysis, and a connector of Green Car was designed using thermoelectrical analysis, which is capable of transmitting the high-electric power. In the design of connector structure, the improved stability and workability was considered.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권4호
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• pp.430-436
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• 2012

본 연구에서는 납축전지가 장착된 소형 전기자동차의 여러 가지 주행 특성에 따른 배터리의 전압강하를 실증실험을 통하여 측정하였다. 실험을 통하여 2인승의 소형전기자동차의 에너지 소비량을 평가하고 주행거리 등을 점검하기 위하여 속도별 주행특성과 주행 중에 난방장치를 가동하였을 경우에 감소하는 주행거리를 평가하였다. 전기자동차의 주행속도는 10km/h에서 20km/h씩 증가시키면서 히터의 가동유무에 따른 에너지 소비량을 측정하였다. 실험결과 본 실험용 소형 전기자동차의 에너지효율이 가장 높은 경제속도는 35km/h로 나타났으며, 일회 충전으로 경제속도로 주행할 경우에 약 75km의 거리를 주행할 수 있으며, 일반적인 주행의 경우에는 약 58km를 주행할 수 있다. 또한 난방장치를 최대로 가동할 경우에는 약 35%의 에너지 소비가 증가하는 것을 알 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권6호
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• pp.1-9
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• 2008

본 논문에서는 temperature/voltage에 둔감한 triple-mode CMOS DC-DC Converter를 제안한다. 제안된 triple-mode DC-DC converter는 단일 배터리의 수명에 따른 전압변화(3.3-5.5V)로부터 일정 또는 다양한 출력전압(0.6-2.2V)을 생성한다. 제안된 triple-mode CMOS DC-DC converter는 Pulse Width Modulator(PWM) 모드, Pulse Frequency Modulator(PPM) 모드, 그리고 Low Drop-Out(LDO) 모드, 이렇게 세 가지 모드로 동작한다. 또한, 제안된 회로는 temperature/voltage 변화에 의한 칩의 오동작을 방지하기 위해 temperature/voltage 변화에 둔감한 저 전력 1MHz CMOS ring oscillator를 사용한다. 제안된 triple-mode DC-DC converter는 단일 입력 전원소스(3.3-5.5V)에서 출력 전압(0.6-2.2V)을 생성하며, 출력 전압 ripple은 PWM mode에서 10mv, PFM mode에서 15mV, 그리고 LDO mode에서는 4mV 이하이다. 또한, 제안된 회로의 효율은 PWM mode에서 93% 이상이며, $-25-80^{\circ}C$의 온도변화에도 각 모드에서의 출력 전압 레벨의 오차는 단지 0.8% 이하로 유지한다 제안된 회로의 검증을 위해 CMOS $0.35{\mu}m$ 공정을 이용한 시뮬레이션 및 칩 테스트를 수행하였다.

• 전기화학회지
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• 제4권3호
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• pp.113-117
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• 2001

탄소계 전극을 사용하는 EDLC(Electric Double Layer Capacitor)용의 축전용량과 충방전속도는 전해질의 종류, 충방전 조건 그리고 탄소계 물질의 물리화학적 성질에 따라 크게 달라질 수 있다. 이에 본 연구에서는 dip coating method에 의해 제조된 EDLC용 활성탄소 전극에서 유기 전해질의 종류를 달리하여 충방전 실험과 전기화학적인 실험을 시행하였다. 또한 충전전류밀도와 방전전류밀도의 변화에 따른 비축전 용량의 변화를 조사하였고, 최적 유기전해질의 조건에서 leakage current 특성, 자가방전 특성 그리고 시간전압곡선을 기존의 $1M-Et_4NBF_4/PC$와 비교하였다 활성탄, 소전극으로 비표면적이 $2000m^2/g$인 MSP-20을 사용하고 유기전해질로는 $1M-LiPF_6/PC-DEC(1:1)$를 사용한 EDLC에서 130 F/g 정도의 우수한 비축전 용량을 나타내었고 저항면에서도 가장 낮은 수치를 나타내었다 $1M-LiPF_6/PCDEC(1:1)$를 사용한 EDLC는 15분동안 0.0004A의 낮은 leakage current와 100시간 경과 후 0.8V의 우수한 자가 방전 특성 그리고 IR-drop이 적은 선형의 시간-전압곡선을 보여주었다.

• 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.

• 전력전자학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.45-53
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• 2013

Fuel cell power system is one of the most promising energy source for the alternative energy because it has unique advantages such as high energy density, no power drop during operation, and feasible to make compact size. However, due to very low response time, fuel cell is difficult to correspond to drastic load changes and start-up operation. For solving these problem, fuel cell power system must include energy storage device such as Li-Poly battery or super capacitor. Therefore, bi-directional DC-DC converter must be required for this storage device and fuel cell-PCS control. This paper presents a design and modeling of the bi-directional DC/DC converter. Firstly, we present modeling the boost and buck mode of the bi-directional converter through both PWM switch model and state space averaging technique. Secondly, in order to minimize output ripple and transient response overshoot, we have two identical DC-DC converters interleaved and adopt two-loop voltage-current controller. The proposed bi-directional DC-DC converter's modeling method and control design have been verified with computer simulation and experimentation.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권2호
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• pp.165-173
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• 2019

Lithium anodes (13, 15, 17, and 20 wt% Li) were fabricated by mixing molten lithium and iron powder, which was used as a binder to hold the molten lithium, at about $500^{\circ}C$ (discharge temp.). In this study, the effect of applied pressure and lithium content on the discharge properties of a thermal battery's single cell was investigated. A single cell using a Li anode with a lithium content of less than 15 wt% presented reliable performance without any abrupt voltage drop resulting from molten lithium leakage under an applied pressure of less than $6kgf/cm^2$. Furthermore, it was confirmed that even when the solid electrolyte is thinner, the Li anode of the single cell normally discharges well without a deterioration in performance. The Li anode of the single cell presented a significantly improved open-circuit voltage of 2.06 V, compared to that of a Li-Si anode (1.93 V). The cut-off voltage and specific capacity were 1.83 V and $1,380As\;g^{-1}$ (Li anode), and 1.72 V and $1,364As\;g^{-1}$ (Li-Si anode). Additionally, the Li anode exhibited a stable and flat discharge curve until 1.83 V because of the absence of phase change phenomena of Li metal and a subsequent rapid voltage drop below 1.83 V due to the complete depletion of Li at the end state of discharge. On the other hand, the voltage of the Li-Si anode cell decreased in steps, $1.93V{\rightarrow}1.72V(Li_{13}Si_4{\rightarrow}Li_7Si_3){\rightarrow}1.65V(Li_7Si_3{\rightarrow}Li_{12}Si_7)$, according to the Li-Si phase changes during the discharge reaction. The energy density of the Li anode cell was $807.1Wh\;l^{-1}$, which was about 50% higher than that of the Li-Si cell ($522.2Wh\;l^{-1}$).

• 한국추진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.94-101
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• 2015

장기체공 무인기용 동력원으로 활용될 태양전지-연료전지 복합 동력원 통합 전 단계로 태양전지와 연료전지 개별 시스템에 대한 구성과 평가를 수행하였다. 태양전지 시스템은 Sunpower사의 C60 태양 전지를 활용한 모듈, 상용 태양광 MPPT 제어기, 그리고 리튬-폴리머 배터리를 이용하여 구성하고 평가하였다. 연료전지 시스템 운용을 위하여 $NaBH_4$ 가수분해를 이용한 수소공급장치의 재시동 특성을 확인하였다. 태양전지 시스템에 속한 배터리의 성능이 평균 -2.9 V/hour임을 확인하였다. 수소공급장치의 재시동 특성이 운용임무 조건에서 안정적인 성능이 나타남을 확인하였다. 본 연구를 통하여 제시된 임무조건에서의 각 단일시스템의 성능이 적합함을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제11권3호
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• pp.254-261
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• 2002

The fabrication method for the main components of the polymer electrolyte membrane fuel cell stack such as electrodes, membrane-electrode assemblies, and bipolar plates was established for the effective electrode area of 240 ㎠. A counter-flow type 100-cell stack was fabricated by using the above components and then a maximum power of 7.44 kW for H$_2$/O$_2$ and 5.56 kW for H$_2$/air could be obtained at 70$\^{C}$ and 1 atm. It was seen that the distribution of the OCV for unit cells in the stack was uniform but the voltage deviation increased as the load increased due to the IR drop and the electrode polarization. The stack was applied to the power source of the fuel cell/battery hybrid electric golf car. It produced about 1 kW at a room temperature operation during the test run, which occupied about 43% of the total power required by the 2.3 kW motor.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.2484-2490
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• 2012

본 연구는 EV용 전기차동차의 차세대 에너지원인 리튬이온 배터리 팩을 관리하는 BMS의 성능 검증을 위한 시뮬레이터의 Cell simulation 보드와 이를 컨트롤 할 수 있는 임베디드 프로그램을 개발 하였다. 그리고 시뮬레이터의 속도를 향상시키고, 시스템 단가를 낮출 수 있는 Amplifier를 직렬로 연결하는 방식을 고안하여 OP amp와 트랜지스터를 직렬로 연결하였다. 또한, DAC를 채널마다 사용하여 채널간 절연(isolation)성능 을 기존 방식보다 향상 시켰다. 그리고 전류 제한 보호회로를 구성하여, 외란으로부터 보드를 보호 할 수 있도록 하였다. 개발된 시뮬레이터의 성능 검증을 위하여 각 셀에 5V부터 0.5V까지 0.5V의 크기로 전압을 강하 시키면서 총 10번의 실험을 하였다. 실험 데이터의 유의성 분석 결과, 모든 실험 조건에서 평균 0.001~0.004V 표준 편차로 출력되는 것을 확인하였으며, 이를 통하여 본 시뮬레이터가 높은 유의성 및 반복성을 가지는 시스템임을 확인 할 수 있었다.