• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.209-211
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• 2020

운송기관의 온실가스 저감을 위해 배터리-수소연료전지 하이브리드 철도추진시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 중 배터리는 빠른 응답 특성으로 하이브리드 철도추진 시스템의 효율을 극대화 시키기 위해 주요 전원으로 사용되고 있어, 시스템의 안전성 및 신뢰성을 높이기 위해 정확한 열화추정이 요구되고 있다. 본 논문에서는 사전 모델의 수립이 필요하지 않고 미소 용량 및 폐회로 제어가 가능한 재귀 최소제곱 추정 기법을 이용한 리튬이온 배터리의 SOH 추정 기법을 제안하였으며, 1S18P 배터리 모듈을 통해 열화 추정결과를 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.93-94
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• 2013

최근 하이브리드 및 전기자동차에 대한 관심이 높이지는 가운데 전기자동차용 배터리 충전기술 또한 대두 되고 있다. 본 논문은 충전 기능 만을 고려한 단방향 충전시스템에서 방전 기능을 추가한 양방향 충전시스템에 대하여 서술한다. 양방향 시스템은 차량의 배터리를 저장매체로 활용하여 계통과 배터리간의 전력을 양방향으로 전달할 수 있기 때문에 주차된 차량등의 배터리의 잉여전력을 계통으로 전송 할 수 있다. 용량은 가정용으로써 3.3kW 탑재형 단상 양방향 충/방전기에 대한 시뮬레이션을 통해 결과를 도출했다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.421-422
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• 2016

에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System)은 주파수 조정을 통한 계통 전력품질 개선, 풍력(WT)발전, 태양광(PV)발전등과 같은 신재생 에너지의 출력안정화, 에너지 저장을 통한 에너지효율화 등의 분야에 적용되고 있다. 특히 주파수 조정(F/R, Frequency Regulation)을 위한 에너지 저장 시스템은 한전의 많은 투자를 통해 활발하게 이루어 지고 있으며, 전국 변전소에 설치되고 있다. 주파수 조정을 위한 에너지 저장 시스템은 주파수 상승 시 계통의 전력을 배터리에 충전하고, 주파수 하락 시에는 배터리에 저장된 에너지를 계통에 공급하여 주파수를 안정화 시키는 역할을 한다. 본 논문에서는 주파수 조정용 에너지 저장 시스템의 변전소 적용 사례에 대해 설명한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.480-481
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• 2018

본 논문에서는 대용량 에너지저장 시스템을 효율적으로 구성 및 운용하기 위해 배터리 군을 여러 군으로 분리하고, 각 군을 Half-bridge 전력변환기와 결합한 새로운 토폴로지를 제안한다. 또한 제안된 스위칭방식에 의해 넓은 입력 범위에서 충 방전할 수 있으며, 배터리의 SOC 추정이 용이하게 할 수 있어 직렬로 연결된 배터리 군의 SOC 밸런싱 제어가 가능하게 하였다. 또한 시뮬레이션을 통하여 제안된 방식의 타당성을 검증 하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.130-132
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• 2020

배터리 시스템은 어플리케이션의 대영화에 따른 데이터 저장공간 문제 및 연속적인 배터리 신뢰성 문제 해결을 위한 건전성 예측 및 관리기술 접목에 관한 문제에 직면해 있으며, 이러한 문제 해결을 위해서는 배터리 시스템 신호를 통해 추출 가능한 건전성 지표 수립이 중요하다. 본 논문은 건전성 지표를 물리적, 간접적 지표로써 정의하고, 사이클 노화 데이터를 통해 건전성 지표로써의 성능을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.159-161
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• 2018

지난 수년 간 다량으로 배출되고 있는 폐 배터리를 에너지 저장장치(ESS)로서 재활용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 ESS 시스템에는 사용하는 배터리마다의 규격이나 이전 사용 시 수명, 배출 시 상태의 차이가 존재하기 때문에 각 배터리 간 셀밸런싱 시스템이 필수로 요구된다. 현재까지 직렬형, 병렬형 등이 연구되고 있지만 모듈화나 신뢰성 등을 만족 시키기 위해서는 병렬형이 유리하다. 본 논문에서는 양방향 리니어 레귤레이터를 사용하며 셀 벨런싱 회로가 없는 병렬형 충방전 시스템을 제안하고자 한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1-8
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• 2021

현재 자동차를 포함한 에너지 저장장치 제품에는 리튬 이온 배터리가 주로 사용되고 있으며, 이를 과충전하거나, 고온 상황에 방치하는 잘못된 배터리 관리 상황 발생시 폭발 등 위험한 상황에 노출될 수 있으며, 과방전 시 배터리 불능 상황을 야기한다. 이로 인해 배터리 상태를 관리해주는 시스템이 필요하며 배터리 관리 시스템은 배터리 상태를 정확하게 인지하고 각 셀의 전압을 일정하게 유지하여 최적의 배터리 효율을 얻는 데 목적이 있다. 본 논문에서는 일반적 리튬이온배터리에 비해 고안전성을 갖는 리튬인산철 배터리팩과 이를 관리하기 위해 Matlab Simulink 기반의 시뮬레이션을 사용하여 셀 특성을 확인할 수 있는 RC등가회로 모델을 이용한 분석방법을 제시하고, 저전력 및 상호통신간섭이 적은 블루투스 기반 BMS 모듈의 알고리즘을 개발하였다.

• 플랜트 저널
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• 제17권3호
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• pp.34-36
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• 2021

기존의 중앙집중식 발전의 탈피와 에너지 전환 및 환경문제 인식에 의해 신재생에너지 기반의 분산발전시스템에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 에너지저장장치로 납축전지를 사용하는 PV 및 WT 기반의 분산발전시스템을 모사하여 최적용량을 선정하였다. 기존 발전원으로 CHP를 채택하였으며 시스템의 최적용량은 기존발전원의 운전상황(전부하/부분부하)에 따라 MOGA를 통해 도출하였다. 또한 동일한 배터리 용량에서 배터리 충전방식이 달라지면 배터리의 수명이 달라지는 것을 확인하였다. 따라서 경제적이고 안정적인 전력수급을 위해서는 배터리 충전방식을 고려한 분산발전시스템의 용량선정이 수행되어야 한다.

• 한국태양광발전학회지
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• 제3권2호
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• pp.55-62
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• 2017

전기차 보급의 확대에 따라 배터리의 사용연한 도래 시 폐배터리의 누적규모도 전기차 판매량에 비례하여 증가할 것으로 보인다. 국가 별 규제로 인해 배터리의 재활용(Recycle) 의무가 있는 자동차 제조사를 중심으로 폐배터리를 재사용(Battery Second Use: B2U)한 ESS(Energy Storage System) 제품을 출시하거나 이를 활용한 실증 과제를 운영 중에 있다. 전기차 배터리의 성능 보증 수준은 통상 초기용량의 80%로, 보증이 완료된 폐배터리를 낮은 가격으로 매입하여 ESS로 활용할 경우 초기용량의 60%까지 사용 후 폐기할 수 있다. 따라서 B2U 제품은 신규 배터리 셀을 사용하는 ESS 제품 대비 가격은 저렴하나, 20년 이상 사용하는 태양광 시스템과 연계 시 4~6회 교체가 필요하다. 이러한 배경에서 본 고에서는 가정용 태양광 시스템에 신규 배터리를 사용한 가정용 ESS 제품과 B2U ESS 제품 연계 시 에너지 균등화 비용(Levelized Cost of Energy: LCOE)을 비교하여 B2U 제품의 경제적 타당성을 추정한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.218-220
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• 2020

배터리 팩을 구성하는 단위 셀들은 전기화학적 특성으로 인해 다양한 내부 파라미터들이 동일한 값을 가지지 않고 편차가 있으며, 편차가 심할 경우 과방전 및 과충전의 원인이 될 수 있다. 기존의 연구된 SOF (State-Of-Function) 알고리즘의 경우 SOC (State-Of-Charge), SOH (State-Of-Health)와 같은 파라미터를 하나의 수식으로 정의하여 배터리 팩의 가용 전력을 예측하는 지표로써 사용되어 왔으나, 본 논문에서 제안하는 새로운 SOF 알고리즘은 배터리 팩 내부의 단위 셀간 파라미터들의 편차를 하나의 수식으로 정의하여 배터리 팩의 안전 상태를 나타낼 수 있는 지표로써 활용한다. SOF 알고리즘을 통해 배터리 팩의 안전 상태를 확인하고 검증하기 위해 21700 NMC(LiNiMnCoO₂) 계열의 고용량 배터리를 14S40P로 구성한 배터리 팩을 사용했다.