• 전자공학회논문지
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• 제54권2호
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• pp.141-145
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• 2017

본 논문에서는 휴대용 전자기기에 널리 사용되고 있는 리튬-이온 충전용 전원 모듈에서 발열을 줄이면서 배터리의 충전 시간을 단축하기 위한 기법을 연구하였다. 제안하는 기법은 마스터 충전 모듈과 슬레이브 충전 모듈로 구성된 다중 충전 모듈을 이용하여 병렬적인 전류 경로를 구성하면서 단일 선로 통신 방식을 적용함으로써 추가적인 하드웨어를 최소화하여 충전 회로를 매우 간단하게 구성할 수 있도록 하였다. 마스터 충전 모듈과 슬레이브 충전 모듈 간의 단일 선로 통신 방식은 필요 부품의 핀 개수를 최소화하고 디지털 통신 방식을 사용하지 않고 전압 레벨을 이용한 통신 방식을 적용하였기 때문에 구현 면적이 줄어들고 비용적인 측면에서도 유리한 장점이 있다. 따라서 본 논문에서 제안한 충전 기법은 고속의 충전을 필요로 하는 충전식 전원 모듈의 구현에 실용적으로 적용 가능할 것으로 기대한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.184-196
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• 2020

본 논문에서는 배터리 관리 시스템 (BMS)에서 2차 전지 배터리를 통해 흐르는 전류의 정밀한 측정을 위한 cascaded-of-integrator feedforward (CIFF) 구조의 단일 비트 2차 델타-시그마 모듈레이터를 제안하였다. 제안된 모듈레이터는 2개의 스위치드 커패시터 적분기, 단일 비트 비교기, 비중첩 클록 발생기 및 바이어스와 같은 주변 회로로 구현하였다. 제안된 구조는 낮은 공통 모드 입력 전압을 가지는 low-side 전류 측정 방법에 적용되도록 설계되었다. Low-side 전류 측정 방법을 사용하면 회로 설계에 부담이 줄어들게 되는 장점을 가진다. 그리고 ±30mV 입력 전압을 15비트 해상도를 가지는 ADC로 분해하기 때문에 추가적인 programmable gain amplifier (PGA)를 구현할 필요가 없어 수 mW의 전력소모를 줄일 수 있다. 제안된 단일 비트 2차 CIFF 델타-시그마 모듈레이터는 350nm CMOS 공정으로 구현하였으며 5kHz 대역폭에 대해 400의 oversampling ratio (OSR)로 95.46dB의 signal-to-noise-and-distortion ratio (SNDR), 96.01dB의 spurious-free dynamic range (SFDR) 및 15.56비트의 effective-number-of-bits (ENOB)을 달성하였다. 델타 시그마 모듈레이터의 면적 및 전력 소비는 각각 670×490㎛2 및 414㎼이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.284-285
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• 2018

최근 전력품질 향상을 위해 계통전류에 대한 THD 규제가 강화되고 있음에 따라 THD와 누설전류의 개선 문제가 대두되고 있다. 단상 계통연계형 ESS에서는 흔히 인버터와 DC-DC컨버터를 사용하여 배터리를 충 방전 하는데, 이때 단상 인버터의 대지누설전류 또한 개선이 필요하다. 단상 인버터의 누설전류는 모듈레이션 방식을 변경함에 따라 차이가 나타난다. 따라서 본 논문에서는 단상 풀-브릿지 인버터의 유니폴라(Unipolar) 모듈레이션과 바이폴라(Bipolar) 모듈레이션 방버에 따른 누설전류의 크기를 PSIM을 통한 시뮬레이션과 실험을 통하여 비교 분석하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권12호
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• pp.801-807
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• 2016

본 논문은 전기자동차 배터리 시스템에 공기를 이용한 직접 냉각 방식을 적용하여, 공기 유로 형상에 따른 냉각 성능을 비교 연구하였다. 이를 위해, 배터리 냉각 시스템에서 모듈의 배치 형상과 발열량을 고정하고, 입 출구 면적 및 외부 Case 형상을 변경하여, 이에 따른 냉각 성능 결과를 수치 해석적으로 비교 분석하였다. 해석 결과는 배터리 내부의 공기 유동 유선(Stream line), 속도장 분포(Velocity field), 온도 분포(Temperature distributions)를 정리하여 제시하였다. 해석 결과, 외기온도 $25^{\circ}C$에서 안정적인 배터리 작동온도인 $50^{\circ}C$ 이하를 만족하기 위해서는 공기의 유입 체적이 $400m^3/h$ 이상이 되어야 함을 확인할 수 있었다. 또한, 출구 부근의 Diffuser 형상을 가지는 해석 조건에서 냉각이 끝난 공기의 배출이 원활히 진행되면서 냉각 성능이 향상되는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.845-847
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• 2015

본 논문에서는 현재 웨어러블 디바이스 기술을 둘러싼 이슈 중에서 가장 중요한 (1)짧은 배터리 수명, (2)스마트폰에 의존할 수밖에 없는 네트워크 범위로 인한 호환성 및 확장성 부족, (3)크기와 무게로 인한 사용자의 개성을 살릴 수 없는 디자인 문제를 해결하기 위하여 "사용자의 용도에 따라 심박, NFC, 교통카드, GPS와 같은 센서를 선택하여 장착할 수 있는 탈부착형 스마트 기기 제어 디스플레이 메인 모듈과 배터리를 장착한 액세서리 모듈로 분리 가능한 웨어러블 디바이스"를 개발한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.762-765
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• 2016

사용자는 스마트폰의 대중화로 인해 다양하고 편리한 서비스를 쉽게 제공 받을 수 있다. 위치 정보 서비스를 사용하기 위해 GPS 모듈을 이용하는데 이는 전력 소모가 매우 크다. 다수의 GPS 모듈이 있는 그룹 상황에서 그룹의 헤더를 정하고 헤더의 위치 정보 데이터를 공유하는 방법을 이용하여 전력 소모 문제를 해결한다. 이를 위해 클라우드 기반 GPS 데이터 Sharing 시스템을 제안한다. 사전에 사회 관계 그룹을 등록하고 그룹원들의 위치 정보 데이터를 수신하고 거리/방위각/속도를 기준으로 그룹 상황을 감지한다. 그룹 상황 감지를 위해 Depth First Search(DFS) 알고리즘을 사용한다. 생성된 그룹에서 배터리 잔여량이 제일 많은 그룹원을 헤더로 정한다. 헤더의 배터리 잔여량에 따라 위치 정보 데이터 수집 횟수를 적응적으로 적용한다. 시스템을 적용한다면 그룹 상황에서의 그룹원의 전력 감소 효과와 더불어 대중 교통의 위치 데이터 공공화가 된다면 사용자의 위치 정보 데이터 대신 대중 교통의 데이터를 대신할 수 있고 사회 관계 그룹원들 간의 관계를 수치화 할 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.157-161
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• 2010

대도시 대기오염의 대부분이 자동차 배출가스에 의해서 이루어지고 있으며, 세계적으로 환경오염에 대한 규제수준이 점차 강화되고 있어 저공해의 환경 친화적인 자동차의 개발과 보급이 요구되고 있으며, 고유가 시대에서 이미 국내 외에서 개발 양산중인 하이브리드 자동차의 급속한 시장 확대가 예상된다. 하이브리드 자동차에서 전기에너지를 저장하는 배터리는 가장 중요한 구성요소 중 하나이며, 하이브리드 자동차용 배터리(전기에너지를 저장하는 2차 전지)는 순간적으로 에너지를 방출하는 특성 즉 고출력 특성이 일차적으로 요구되며, 자동차 부품으로서의 신뢰성과 내구성이 확보되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 하이브리드 자동차에 장착되는 2차 전지의 충 방전 상태를 안정적으로 모니터링 하는 시스템과 전지의 충 방전 성능을 극대화할 수 있고 충 방전 제어가 가능한 실시간 충 방전 모니터링 시스템을 제안하였다. 논문에서 새롭게 제안한 감지부와 제어부로 구성되는 충 방전 시스템은 하드웨어 및 소프트웨어 모듈과 실시간으로 셀 배터리의 충 방전 상태를 효율적으로 제어할 수 있으며 데이터베이스와 통신모듈을 기반으로 원격제어가 가능한 시스템이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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• pp.1073-1076
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• 2006

유비쿼터스 센서 네트워크의 성능을 판단하는 중요한 지표로 감지된 정보를 실시간으로 전송하는 능력과 네트워크의 최대 생존시간을 들 수 있다. 하지만 대부분의 무선센서 에너지원은 배터리로 구성되어 있음으로 인해 실시간 정보전송을 위해 통신모듈의 전원을 자주 사용하게 되면 조기에 네트워크의 생존력을 잃게 되는 문제가 발생할 수 있으며 그와 반대로 에너지소모를 낮추기 위해 전송 주기를 길게 하면 전송지연이 발생되어 위급한 상황에서 시스템이 즉시 대응하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 통신모듈을 DUAL BAND로 이중화하고 송수신모드를 세분화하여 각 모듈에 공급되는 에너지를 상황에 맞게 제어하는 방법을 제안하며 제안한 방법을 적용하여 에너지 소모량과 전송지연시간을 계산한 결과, 중요한 군사적 목적이나 위험방지를 위한 실시간 감시 목적으로 사용할 경우 실시간전송과 효율적 에너지사용을 동시에 만족시킴을 확인할 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.179-180
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• 2017

본 논문은 전기자동차의 HVBAT 전력을 LVBAT에 충전하는 LDC 전원장치의 고효율 설계 방법에 대하여 설명한다. 기존의 단일형 LDC 전원장치의 배터리 모듈 불평형 문제를 직렬 분배 방식의 모듈형 LDC로 설계하여 불평형 문제를 해결할 수 있는 장점을 갖고 있다. 제안하는 LDC 전원장치는 기존 단일형 1kW이상의 용량에서 모듈형의 150W용량을 가지며 절연이 가능한 포워드 컨버터로 설계하였다. 그리고 소형화가 가능하고 적은 부품수로 설계할 수 있는 능동 클램프 방식의 포워드 컨버터로 선정하였다. 또한 부피와 무게를 최소화하면서 고효율 구현이 가능한 설계기법을 제안하고 실험을 통하여 타당성을 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.423-424
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• 2017

본 논문은 에너지저장(ESS : Energy Storage System) 기능을 갖는 1,200kVA급 모듈형 하이브리드 무정전전원장치(UPS : Uninterruptible Power Supply)에 관한 것이다. 제안한 모듈형 하이브리드 UPS는 평상시에는 무정전전원장치의 기능을 수행하면서 잉여 전력을 미리 배터리에 저장하였다가 첨두부하시 또는 전력 부족시 에너지저장 기능을 하여 전력을 조절할 수 있다.