• Journal of Power Electronics
• /
• 제15권4호
• /
• pp.899-909
• /
• 2015

A dual-input boost-buck converter with coupled inductors (DIBBC-CI) is proposed as a thermoelectric generator (TEG) power conditioner with a wide input voltage range. The DIBBC-CI is built by cascading two boost cells and a buck cell with shared inverse coupled filter inductors. Low current ripple on both sides of the TEG and the battery are achieved. Reduced size and power losses of the filter inductors are benefited from the DC magnetic flux cancellation in the inductor core, leading to high efficiency and high power density. The operational principle, impact of coupled inductors, and design considerations for the proposed converter are analyzed in detail. Distributed maximum power point tracking, battery charging, and output control are implemented using a competitive logic to ensure seamless switching among operational modes. Both the simulation and experimental results verify the feasibility of the proposed topology and control.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.185-192
• /
• 2017

This paper proposes a single-stage interleaved soft-switching electrolytic capacitor-less EV charger with reduced component count and simple circuit structure. The proposed charger achieves ZVS turn-on of all switches and ZCS turn-off of all diodes without regard to voltage and load variation. It achieves high power density even without an input filter due to CCM operation and bulky electrolytic capacitors and without a low-frequency component in the transformer. A 2 kW prototype of the proposed charger with sinusoidal charging is built and tested to verify the validity of the proposed operation.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
• /
• pp.109-110
• /
• 2007

Plasma etching process에서 magnetic field 영향에 관한 연구이다. High level dry etch process를 위해서는 high density plasma(HDP)가 요구된다. HDP를 위해서 MERIE(Magnetical enhancement reactive ion etcher) type의 설비가 사용되며 process chamber side에 4개의 magnetic coil을 사용한다. 이런 magnetic factor가 특히 wafer edge부문에 plasma charging에 의한 damage를 유발시키고 이로 인해 device Vth(Threshold voltage)가 shift 되면서 제품의 program 동작 문제의 원인이 되는 것을 발견하였다. 이번 연구에서 magnetic field와 관련된 plasma charge damage를 확인하고 damage free한 공정조건을 확보하게 되었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.58-67
• /
• 2021

본 논문에서는 연소특성이 다른 이종추진제를 갖는 이중추력 추진기관 개발을 기술하였다. 적용된 이종추진제의 조성 개발과 이종추진제간 접착방법과 접착력 개선을 위해 free-grain형식으로 추진제 충전 제작 공정을 개발하였다. 추가해서, 소형 추진기관으로 점화 현상을 충족시키기 위해 고밀도 foam으로 개발한 노즐 마개를 적용함으로써 점화지연을 개선시켰다. 이런 설계와 개선된 제작공정을 반영하여 개발된 추진기관은 지상성능시험으로 그 성능을 평가하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제32권4호
• /
• pp.256-262
• /
• 2021

A carbon felt electrode was prepared using ozone and ammonia sequential treatment and applied as an electrode for a vanadium redox flow battery (VRFB). The physical and electrochemical analyses demonstrate that the oxygen groups facilitate nitrogen doping in the carbon felt. Carbon felt (J5O3+NH3), which was subjected to ammonia heat treatment after ozone treatment, showed higher oxygen and nitrogen contents than carbon felt (J5NH3+O3), which was subjected to ammonia heat treatment first and then ozone treatment. From the charging/discharging of VRFB, the J5O3+NH3 carbon felt electrode showed 14.4 Ah/L discharge capacity at a current density of 150 mA /cm², which was 15% and 33% higher than that of J5NH3+O3 and non-activated carbon felt (J5), respectively. These results show that ozone and ammonia sequential treatment is an effective carbon felt activation method to increase the performance of the vanadium redox flow battery.

• 소성∙가공
• /
• 제31권4호
• /
• pp.240-245
• /
• 2022

In this study, to achieve good electrical conductivity of a charging terminal component in electric vehicles, we investigated the microstructure evolution of pure-Cu subjected to metal injection molding by controlling the sintering variables, such as temperature and time. Thus, three samples were sintered at temperatures ranging from 1000 ℃ to 1050 ℃ near to the melting temperature of 1085 ℃ for 1 and 10 h after thermal evaporation of binder at 730 ℃. Both procedures were made using a unified furnace under Ar+H₂ gas with high purity. The structural observation displayed that the grain size as well as the compactness (a reciprocal of porosity) increased simultaneously as temperature and time increased. This gave rise to high thermal conductivity of 90% IACS together with high density, which was mainly attributed to decrease in fractions of grain boundaries and micro-pores working as effective scattering center for electron movement.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
• /
• 제14권4호
• /
• pp.320-325
• /
• 2023

In Li-ion batteries, a thick electrode is advantageous for lowering the inactive current collector portion and obtaining a high energy density. One of the critical failure mechanisms of thick electrodes is inhomogeneous lithiation and delithiation owing to the axial location of the electrode. In this study, it was confirmed that the top layer of the composite electrode contributes more to the charging step owing to the high ionic transport from the electrolyte. A high-loading multilayered electrode containing LiFePO₄ (LFP) and LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ (NCM811) was developed to overcome the inhomogeneous electrochemical reactions in the electrode. The electrode laminated with LFP on the top and NCM811 on the bottom showed superior cyclability compared to the electrode having the reverse stacking order or thoroughly mixed. This improvement is attributed to the structural and interfacial stability of LFP on top of the thick electrode in an electrochemically harsh environment.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제45권3호
• /
• pp.242-248
• /
• 2007

자동차 전기장치 시스템을 최적화하기 위해서는 차량용 납축전지의 충전 및 방전 거동을 예측할 수 있는 모델링 기술이 필요하다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 차량용 12-V 납축전지의 충전 및 방전 거동을 예측할 수 있는 2차원 모델링을 수행하였다. 이 연구에 사용된 수학적 모델에는 전기화학반응 속도론, 전해질의 유동, 대류에 의한 이온의 전달현상, 전극의 시간에 따른 공극률의 변화 등이 고려되었다. 모델링의 신뢰성을 검증하기 위하여 방전 및 충전실험을 수행하였다. 방전실험은 $25^{\circ}C$에서 C/5, C/10 및 C/20의 방전율에 대하여 수행하였고, 충전실험은 $25^{\circ}C$에서 정전류-정전압 방법으로(제한전류 30A, 제한전압 14.24 V) 수행하였다. 모델에 근거하여 예측된 충 방전 거동은 충 방전 실험결과와 잘 일치하였다. 또한 2차원 모델링을 통하여 충 방전이 진행되는 동안 실제로 측정이 불가능한 납축전지 내부의 전류밀도, 전해액의 농도 및 충전상태(state of charge; SOC)의 분포를 예측할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제28권4호
• /
• pp.44-50
• /
• 2019

국내 전기로 공정에서 산화 반응열 및 탄소 연소열 등으로 인한 화학에너지는 전체 투입 에너지 대비 30%정도로 알려져 있다. 전기로에서 $CO_2$를 저감하기 위해서는 전기로 용해 구간 중에 사용되는 전력에너지를 줄이고 화학에너지 사용을 높여야 한다. 일반적으로 용강 중 탄소를 단독으로 투입할 경우, 탄소가 용강에 용해되기 전 낮은 밀도로 인해 슬래그 층으로 부유한다. 용강 중 탄소 농도가 높을 시 취입하는 산소와 용강 중 탄소의 연소반응으로 인해 전력에너지를 낮추며 화학에너지 사용량을 높일 수 있다. 따라서 탄소 연소열의 효율을 높이기 위해서는 용강 중 새로운 탄재 장입 조건이 필요하다. 한편, Al 제련 후의 부산물로 알려져 있는 Al 드로스는 금속성 Al을 25 mass% 이상 함유하고 있으며 Al은 탄소와 비교하여 높은 산화열을 가지고 있다. 그러나 Al 드로스는 재활용이 어려워 거의 매립하고 있으며, Al 드로스 내 Al의 산화열을 효과적으로 활용하기 위해서는 철강 공정 적용에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 화학 에너지의 활용 증대를 위한 기반연구로서, 분코크스와 Al 드로스를 화학에너지 연료로서 활용하여 다양한 배합비 및 반응 온도에서 용강 중 탄소 및 알루미늄의 용해 농도와 용해효율을 조사하였다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제7권4호
• /
• pp.343-352
• /
• 2007

This paper proposes a modularized charge equalization converter for hybrid electric vehicle (HEV) lithium-ion battery cells, in which the intra-module and the inter-module equalizer are Implemented. Considering the high voltage HEV battery pack, over approximately 300V, the proposed equalization circuit modularizes the entire $M^*N$ cells; in other words, M modules in the string and N cells in each module. With this modularization, low voltage stress on all the electronic devices, below roughly 64V, can be obtained. In the intra-module equalization, a current-fed DC/DC converter with cell selection switches is employed. By conducting these selection switches, concentrated charging of the specific under charged cells can be performed. On the other hand, the inter-module equalizer makes use of a voltage-fed DC/DC converter for bi-directional equalization. In the proposed circuit, these two converters can share the MOSFET switch so that low cost and small size can be achieved. In addition, the absence of any additional reset circuitry in the inter-module equalizer allows for further size reduction, concurrently conducting the multiple cell selection switches allows for shorter equalization time, and employing the optimal power rating design rule allows fur high power density to be obtained. Experimental results of an implemented prototype show that the proposed equalization scheme has the promised cell balancing performance for the 7Ah HEV lithium-ion battery string while maintaining low voltage stress, low cost, small size, and short equalization time.