• Journal of Energy Engineering
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• v.26 no.4
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• pp.107-117
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• 2017

Since South Korea started to apply Renewable Portfolio Standard (RPS) in 2012, there have been huge investment for deploying renewable technologies. Recently, the government determined to incentivize battery energy storage system(BESS) with renewable generations in order to induce the improvement of dispatching capability. In this paper, the annual pattern of PV generation based on actual generation data in South Korea is analyzed and the duration curve of capacity factor is proposed in order to provide the simplified analyzing methodology of present support policy for additional BESS installation for decision maker who is responsible for supply and demand planning. With suggested methodology, the range of appropriate BESS size with respect to the variation of system marginal price(SMP) and renewable energy certificate(REC) price can be derived briefly, and decision makers easily evaluate the effect of support scheme. Current policy for BESS installation support present additional BESS-related installation policy may give incentives to developers partially, however, the dependence between BESS size and benefit components (SMP and REC) can limit the deployment of the various portfolios of the BESS. Therefore, when improving the current policy in future, addressing the dependence between the technical aspects of battery size and the benefit components separately by the technical and economical parts is needed to set the suitable compensation rules for the renewable generation and BESS.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2014.11a
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• pp.105-106
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• 2014

본 논문에서는 디젤발전기와 에너지 저장 시스템, 태양광 발전을 이용한 스마트 그린 빌딩의 하이브리드 에너지 시스템을 제안한다. 빌딩 하이브리드 에너지시스템은 다양한 전력원을 가질 수 있는데 기존의 디젤발전기에 화석연료를 저감할 목적으로 풍력발전시스템이나 태양광발전시스템과 같은 형태의 신재생에너지원들이 연계 운전될 수 있다. 연료소모를 최소화하고 디젤발전기의 느린 출력응답특성으로 인한 계통 전압 불안정화를 보상하기 위해 응답특성이 빠른 배터리와 슈퍼커패시터로 이루어진 에너지저장장치와 태양광발전원과의 연계운전 기술을 제안하고 시뮬레이션 하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.63-65
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• 2013

본 논문은 한국전력공사의 상용 계통 전원을 공급 받기 어려운 도서지역에 신재생 에너지를 활용한 전력 공급 발전 설비 구축을 위한 운전제어 알고리즘 제안하였다. 구성된 독립형 발전 시스템 설비는 풍력 발전설비, 태양광 발전설비, 비상용 디젤 발전설비, 전력저장용 배터리, 배터리 충전장치와 이러한 구성 요소들을 통합 제어 감시를 하기 위한 EMS(Energy Management System)로 구성되었다. 본 논문에서는 이러한 각각의 발전 설비에 대한 제어 운용 알고리즘을 제안하고, 이를 실증단지에서 적용함으로서 제안된 운용알고리즘의 적합성을 검증하였다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2008.10a
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• pp.94-96
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• 2008

이차전지는 방전을 통하여 화학에너지를 전기에너지로 변환하여 사용하고 이의 역반응인 충전과정을 통하여 전기에너지를 화학에너지로 변환하여 저장함으로써 반복 사용이 가능하다. 많은 이차전지 중에서 리튬이차전지는 현재 핸드폰, 노트북, PDA 등 휴대용 전자기기가 보편화된 Mobile Energy 시대의 동력원이며, 최근 하이브리드 자동차, 지능형 로봇 등의 신산업분야에 적용하기 위한 고출력, 중/대형 이차전지의 개발이 활발히 진행되고 있다. 아울러 경쟁력을 확보하기 위해 전지부문에서는 에너지 밀도, 출력밀도, 사이클 수명, 안전성 등에서 지속적인 성능향상을 거듭하고 있으며, 활용면에서는 고밀도화에 따른 발열, 발화 사고의 안전성 문제를 해결하기 위해 배터리 보호회로를 필수적으로 장착하며, 이러한 보호회로는 용도에 따라 PCM(Protection Circuit Module), 스마트모듈(Smart Module), BMS(Battery Management System) 등으로 명칭되며, 각 사용분야별로 개발이 활발히 진행되고 있어 전지 시스템의 고안전성 및 고신뢰성을 추구하고 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2012.07a
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• pp.120-121
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• 2012

화석연료의 고갈로 인하여 신재생에너지의 중요성이 부각되고 있는 현재, 신재생에너지가 부각되고 있다. 본 논문에서는 신재생에너지원중 큰부분을 차지하는 태양광에서 발전되는 에너지를 효율적으로 사용하기 위함을 목적으로 한다. 기존의 태양광 시스템에 배터리를 이용하여 에너지를 저장하여 부하의 수요가 클 경우 배터리의 에너지를 방전하여 전체수요의 최대 전력을 삭감하고자 한다. 이를 위한 알고리즘, 실험, 모니터링을 통하여 이를 입증하고자 한다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2020.08a
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• pp.278-279
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• 2020

최근 전기차 배터리는 일 주행거리 증대를 위해서 50~100 kWh 급으로 대용량화 되고 있다. 그와 동시에 충전시간 단축을 위해서 배터리 전압은 400V에서 800V로 높아지고 급속충전기 용량은 50kW에서 350kW 급으로 대용량화 되고 있다. 본 논문에서는 전기차 증가 추세에 따라 기존 주유소를 대체하는 MW급 전기차 급속충전소를 위한 에너지 저장 장치(Energy Storage System, ESS) 연계 지능형 반도체 변압기(Solid State Transformer, SST) 기술 기반의 전력변환 시스템 모델을 제안하고자 한다. 이 모델은 배전계통에 직접 연계가 가능하기 때문에 대용량 전기차 급속충전소뿐만 아니라 DC Grid 구축에 응용 가능하다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.25 no.1
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• pp.1-13
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• 2014

Lithium ion batteries (LIBs) are the state-of-the-art technology among electrochemical energy storage and conversion cells, and are still considered the most attractive class of battery in the future due to their high specific energy density, high efficiency, and long cycle life. Rapid development of power-hungry commercial electronics and large-scale energy storage applications (e.g. off-peak electrical energy storage), however, requires novel anode materials that have higher energy densities to replace conventional graphite electrodes. Germanium (Ge) and silicon (Si) are thought to be ideal prospect candidates for next generation LIB anodes due to their extremely high theoretical energy capacities. For instance, Ge offers relatively lower volume change during cycling, better Li insertion/extraction kinetics, and higher electronic conductivity than Si. In this focused review, we briefly describe the basic concepts of LIBs and then look at the characteristics of ideal anode materials that can provide greatly improved electrochemical performance, including high capacity, better cycling behavior, and rate capability. We then discuss how, in the future, Ge anode materials (Ge and Ge oxides, Ge-carbon composites, and other Ge-based composites) could increase the capacity of today's Li batteries. In recent years, considerable efforts have been made to fulfill the requirements of excellent anode materials, especially using these materials at the nanoscale. This article shall serve as a handy reference, as well as starting point, for future research related to high capacity LIB anodes, especially based on semiconductor Ge and Si.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.16 no.4
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• pp.326-333
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• 2011

This paper studies battery charging methods using existing motor inductance and 3-phase inverters without an additional charger to charge the battery of Plug-in Hybrid Electric Vehicles (PHEVs). As inverter switch control and motor coil used as the energy storage device for boosting make the system the boost converter, the additional charger is eliminated and volume, weight, and cost for the charger are reduced. Various charging methods according to topologies of the system and configurations of the controller are analyzed and verified by PSIM simulation.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.34-35
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• 2013

최근 신재생 에너지원의 증가와 더불어 전력 산업 전반의 요구에 대해 에너지 저장시스템(ESS, Energy Storage System)에 대한 필요성이 높아지고 있다. 전력 수요의 급격한 증가는 전력계통의 교란이 증가하게 되어 전력품질의 문제를 야기 시키고, 이에 따라 송배전 설비의 증설에 교구 커지고 있는 상황이다. 이에 대한 적절한 대안으로 배터리를 이용한 에너지 저장 시스템(BESS, Battery Energy Storage System)이 대두되고 있는 상황이며, 특히 계통연계형 PCS에 BESS를 적용시킬시에 능동적인 부하 평준화 기능을 통해 송배전 설비투자 지연의 목적을 달성할 수 있는 장점을 가진다. 따라서 본 논문에서는 BESS기능을 겸비한 PCS 시스템 구성을 제안하고, 이에 대하여 기술한다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.42 no.4
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• pp.939-949
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• 2017

Prognostics and health management(PHM) is actively utilized by industry as an essential technology focusing on accurately monitoring the health state of a system and predicting the remaining useful life(RUL). An effective PHM is expected to reduce maintenance costs as well as improve safety of system by preventing failure in advance. With these advantages, PHM can be applied to the battery system which is a core element to provide electricity for devices with mobility, since battery faults could lead to operational downtime, performance degradation, and even catastrophic loss of human life by unexpected explosion due to non-linear characteristics of battery. In this paper we mainly review a recent progress on various models for predicting RUL of battery with high accuracy satisfying the given confidence interval level. Moreover, performance evaluation metrics for battery prognostics are presented in detail to show the strength of these metrics compared to the traditional ones used in the existing forecasting applications.