• 제목/요약/키워드: 배터리에너지저장장치

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배터리 모듈 노화에 따른 전기적 특성 및 열 거동 변화 특성 분석 연구 (A study on the change of electrical and thermal characteristics for battery module by aging)

  • 박성윤;이평연;김종훈;박성백;김영미
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.178-179
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    • 2019
  • 최근 다양한 어플리케이션에서 리튬 이온 배터리가 사용됨에 따라 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 전기 자동차(Electric Vehicles; EVs) 및 에너지저장장치(Energy Storage Systems; ESSs) 등의 개발로 대형 배터리 시스템이 요구되고 있으며, 이의 해석이 요구되고 있다. 본 논문에서는 18650 원통형 셀로 구성된 14S20P 배터리 모듈의 노화에 따른 전기적 특성 및 열 거동 변화를 분석하였다.

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에너지저장장치를 위한 고용량 리튬이온 배터리의 C-rate별 노화도를 고려한 전기적 특성 파라미터 가변성 분석 연구 (Analysis of parameter considered electrical properties of C-rate and aging in high capacity lithium-ion battery for ESS)

  • 김동원;문태석;김재원;최형규;김종훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.192-193
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    • 2019
  • 본 논문에서는 배터리의 장기적인 노화에 따른 파라미터 분석을 C-rate에 따라서 진행하였다. 이를 위해 배터리 등가회로 모델 기반의 파라미터를 추출하여 분석하였으며 이를 통해 배터리가 노화함에 따라 나타나는 특성을 분석한다.

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독립형 DC 마이크로그리드에서 BESS의 새로운 출력전압 제어기법 (New Output Voltage Control Scheme for Battery Energy Storage System in Stand-alone DC Microgrid)

  • 유승영;한병문
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.459-460
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    • 2016
  • 본 논문은 분산전원과 베터리에너지저장장치로 구성된 독립형 DC 마이크로그리드에서 배터리 에너지저장장치의 SoC변동에 따른 새로운 출력 전압 제어 방식을 제안하고 동작과 성능을 분석한 내용에 대하여 기술하고 있다. 제안하는 제어 방식은 SoC를 검출하여 일정한 게인 값을 곱하고 그 결과를 기저전압에 더해 DC Grid전압을 산출하는 방식이다. 제안하는 시스템의 동작타당성을 체계적으로 비교 분석하기 위해 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용하여 검증하였다. 이를 기반으로 하드웨어 시뮬레이터를 제작하고 실험을 실시하여 실제 독립형 DC 마이크로그리드에 적용 가능성을 확인하였다.

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에너지 저장장치를 활용한 전기 추진 선박의 가변속 엔진 발전기 속도 리플 저감 제어 (Engine Speed Ripple Reduction of Variable-Speed Drive DC Shipboard Based on Energy Storage System)

  • 손영광;최세화;설승기
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.233-234
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    • 2015
  • 전기추진선박의 엔진발전기를 부하에 따라 가변속 운전하면 일정속도로 운전하는 것보다 연료를 절약할 수 있다. 내연 기관 엔진은 저속 운전 시 속도 리플로 인하여 운전이 불안정해지므로 저속 운전에 한계가 있다. 또 발전기 조속기의 느린 응답으로 속도 리플이 발생하기도 한다. 본 논문에서는 배터리 에너지 저장 장치를 이용하여, 과도 상태에서의 속도 리플을 감소시키는 제어 방식을 제안하여 가변속 엔진의 운전 범위를 넓히고자 한다.

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에너지 저장장치의 계통 연계형 양방향 PCS 기술 (The grid-connected bidirectional PCS technology of the ESS)

  • 고봉운
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.1280-1287
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    • 2019
  • 계통 연계 형 양방향 PCS 기술은 분산 형 신재생 에너지 스마트 그리드를 구현하기 위한 기술이며, 방대한 스마트 그리드 시스템 중 태양광 모듈로부터 수집된 전력 및 상용 계통전원을 이용하여 상시 전력을 충전하였다가 필요시 저장된 전력을 저압 계통 측으로 방출할 수 있도록 하는 하이브리드형 에너지 저장 장치이다. 이를 위해 MPPT 기능이 포함된 PV입력 전력변환기와 배터리 충·방전을 위한 양방향 전력변환기 및 DC Link 전압을 3상 380V AC 계통으로 출력하고 필요할 경우 계통전력을 AC/DC변환하여 양방향 DC/DC컨버터를 통해 배터리로 충전기능을 수행하는 인버터로 구성된 3개의 전력변환기 구조를 갖는 PCS를 설계 및 개발하였다. 현재 이 시스템을 정전 및 화재사고에 취약한 제주의 사이트에 적용하여 실증 및 운영하고 있다.

인덕터 및 모터 인덕턴스를 이용한 PHEV 배터리 충전 기법 비교 분석 (Comparison of Battery Charging Strategies for PHEVs using Propulsion Motor Inductance and Multi-Function Inverter)

  • 우동균;최규영;김종수;이병국;강구배
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.326-333
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    • 2011
  • 본 논문에서는 Plug-in Hybrid Electric Vehicles (PHEVs)의 배터리 충전을 위해 필요한 추가적인 충전기 없이, 구동모터의 인덕턴스와 구동 드라이버인 3상 인버터를 이용하는 배터리 충전 기법들을 소개한다. 모터의 코일을 승압용 에너지 저장장치로 사용하고 인버터 스위치 제어를 통해 부스트 컨버터로 동작되도록 하여 추가적인 충전기를 제거함으로써, 충전장치가 차지하는 부피, 무게 및 단가를 저감할 수 있다. PHEVs의 시스템 구조와 제어기 구성에 따라 분류된 다양한 배터리 충전 기법들을 비교분석하고 시뮬레이션 결과를 통해 검증한다.

플라이휠장치를 갖는 유도전동기의 2차 여자를 이용한 계통의 전력보상기법 (Power Control Techniques Using Secondary Excitation of Wound Rotor Induction Motor With Flywheel)

  • 김윤호;이경훈;박경수
    • 에너지공학
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    • 제9권4호
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    • pp.342-347
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    • 2000
  • 최근 산업계에서 급증하는 전력수요와 부하의 다양화는 전원의 안정도에 악영항을 미치고 있다. 이는 전압강하는 역률 저하 유/무효 전력의 변동을 초래하고 타부하에 영향을 미치게 되므로 이를 효과적으로 보상할 수 있는 종합적인 보상 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 전력보상 시스템중의 하나로서 플라이휠을 장착한 권선형 유도기의 2차 여자방식을 제시한다. 본 시스템은 전동기 2차 여자방식을 이용함으로서 기존의 정지형 보상기에 비하여 인버터의 용량을 기존의 것보다 수배 감소시킬 수 있는 장점이 있으며 히스테리시스 전류제어기를 사용하여 직접 전류제어기를 사용하여 직접전류 제어방식을 이용하므로 기존의 시스템과 비교하여 PI제어기의 게인선정의 어려움을 극복하고 제어 알고리즘을 간략화 할 수 있는 특징을 가지고 있다. 또한 전력을 보상하기 위한 에너지 저장요소로 플라이휠의 관성에너지를 사용함으로서 기존의 배터리 방식의 무정전 전원공급장치를 대신하는 효과를 보인다. 설계된 시스템과 제어방식은 시뮬레시션을 통하여 입증하였다.

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에너지 저장장치를 갖는 고 전력밀도 및 저가격형 태양광 인버터 시스템 (High Power Density and Low Cost Photovoltaic Power Conditioning System with Energy Storage System)

  • 금문환;장두희;홍성수;한상규
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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    • pp.253-254
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    • 2011
  • 본 논문에서는 고 전력밀도 및 저가형으로 구성 가능한 새로운 구조의 계통 연계형 태양광 인버터 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 태양전지의 최대 전력점 추종기능과 배터리의 충 방전 기능을 단일 전력단으로 구성함으로써, 고 전력밀도 및 저가격형 시스템 구성이 가능하다. 또한, 제안 시스템은 배터리를 링크 캐패시터에 직렬 연결함으로써 링크 캐패시터의 전압 스트레스를 배터리 전압만큼 저감할 수 있으므로 가격저감 효과가 크다. 최종적으로 제안 시스템의 우수성과 신뢰성 검증을 위하여 1.5kW급 태양광 인버터 시스템의 시작품을 제작하였고, 이를 이용한 실험결과를 바탕으로 제안 시스템의 타당성을 검증한다.

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2차 주파수조정 보조서비스 제공을 고려한 BESS 제어 방안 (Control Strategy of Battery Energy Storage System considering the Secondary Frequency Regulation Ancillary Service)

  • 최우영;유가람;임현옥;국경수;장병훈;윤용범;신성식;강현재
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.189-190
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    • 2015
  • 본 논문은 배터리에너지저장장치(BESS)를 적용하여 전력계통의 2차 주파수조정 보조서비스를 제공하기 위한 제어 방안을 검토한다. BESS가 계통운영기관의 자동발전제어를 통한 2차 주파수조정 보조서비스에 참여하기 위해서는 제어 요구량에 대한 정확한 추종이 가능 해야하고 이를 위한 효율적인 SOC 관리가 요구된다. 이를 위해 본 논문에서는 2차 주파수조정 보조서비스 제어신호를 제어대상 배터리의 SOC에 따라 배분하고 SOC가 가용범위를 벗어 날 경우 SOC 회복제어를 수행하도록 제어 방안을 제안하였다.

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리튬 배터리 충방전 특성을 고려한 양방향 DC/DC 컨버터 설계 (Design of Bidirectional DC-DC converter for Lithium Battery Charging/Discharging Characteristics)

  • 임재관;임덕영;최재호;권경민;정교범
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.475-476
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    • 2010
  • 본 논문은 에너지 저장장치로 각광받는 Li 배터리를 이용한 양방향 DC-DC컨버터의 구성 및 빠른 통특성을 갖는 이중 루프 PI제어기 설계를 제시하였다. 제어기는 초기 충전을 위한 정전류 제어기와 초기 충전 이후에 동작을 개시하는 전력제어기를 구성하였다. 배터리 모델링 및 양방향 DC-DC 컨버터용 제어기는 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통하여 검증하였으며, 그 타당성을 실험을 통하여 확인하였다.

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