In the current paper, the effects of initial slug design on the earring of an Al rectangular battery case manufactured by impact extrusion were studied. During impact extrusion, non-uniform metal flow between the long and the short sides of the battery case leads to earring, which is subsequently trimmed. Process parameters such as friction, aspect ratio of the battery case, the die shape and the forming temperature tend to induce earring because they cause greater non-uniform metal flow. Large aspect ratio of the battery case and high friction between slug and die can greatly affect the earring of a rectangular battery case. To make a rectangular battery case without earring, it is necessary to control metal flow uniformly during impact extrusion. One of the ways to reduce the earring is to control the metal flow of slug at the initial upsetting stage. To analyze the effects of the initial slug design on earring, FE analysis was conducted using DEFORM 3D. Two types of initial slug designs were evaluated where volume was removed along either the width or thickness directions. The results show that the initial slug design can be effective in adjusting the uniformity of metal flow.
Recently, the research focused on fuel cell hybrid vehicles (FCHVs) is becoming an attractive solution due to environmental pollution generated by fossil fuel vehicles. The proper energy control strategy will result in extending the fuel cell lifetime, increasing of energy efficiency and an improvement of vehicle performance. Battery state of charge (SoC) is an important quantity and the estimation of the SoC is also the basis of the energy control strategy for hybrid electric vehicles. Estimating the battery's SoC is complicated by the fact that the SoC depends on many factors such as temperature, battery capacitance and internal resistance. In this paper, battery charging time estimated by SoC is studied by using the speed response and current response. Hybrid system is consist of a fuel cell unit and a battery in series connection. For experiment, speed response of vehicle and current response of battery were determined under different state of charge. As the results, the optimal battery charging time can be estimated. Current response time was faster than RPM response time at low speed and vice versa at high speed.
다양한 전자기기의 발전을 통하여 에너지 저장소자의 소형화, 고효율 및 그린에너지화가 요구되며, 이를 위한 유망한 물질로서 그래핀 및 그래핀 하이브리드와 같은 뛰어난 전기화학적 특성을 지니고 있는 나노재료가 각광받고 있다. 특히 전기차산업에서 이차전지의 원가 절감은 관련 산업의 확산을 결정할 수 있는 핵심요소이며, 따라서 배터리 소재 기술에 대한 연구개발 동향을 분석하고 향후 기술발전방향에 대해 대응하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구에서는 이차전지용 그래핀 음극소재 기술의 국가/기업별 특허 동향 분석을 수행하고 분석결과에 대한 시사점을 도출하여 향후 음극재 소재 관련 연구개발 활동에 방향성을 제시하고자 하였다. 분석결과, 실제 특허시장 별 특허동향분석에서 보여진 것처럼 음극재 소재 기술의 경우 미국, 유럽 특허시장의 외국인 비중은 대한민국, 일본 특허시장에 비해 높게 나타났으며, 이는 미국, 유럽 시장성이 높음을 의미한다. 또한 일본의 경우, 음극재 소재 기술 분야에서 선도적인 기술로 독과점하고 있기 때문에 일본 국적의 출원인이 일본 특허시장뿐만 아니라 다른 국가에서도 높은 수준의 출원을 보인다. 마지막으로 대한민국, 미국 특허시장에서 연구기관의 비중은 일본, 유럽 특허시장에 비해 높은 수준을 유지하고 있으며 이는 해당국가에서 아직까지 기술의 상업화가 더디게 진행되고 있음을 알 수 있다. 따라서 이차전지 소재의 높은 수입률로 인한 가격경쟁력 하락이라는 단점을 극복하기 위해서라도 국내 연구기관과 기업들은 본 연구에서 분석한 주요국 및 주요 기업의 특허 동향 결과를 자체 소재 개발 및 확보 전략을 수립하는데 사용해야 할 것이다.
The plug-in hybrid electric vehicle has a high fuel economy and can be driven long distances. Its different modes include the electric vehicle, hybrid electric vehicle, and only engine operating mode. A power management strategy is important to determine which mode should be selected. The strategy makes the vehicle more efficient using appropriate power sources for driving. However, the strategy usually needs a driving speed profile which is future driving cycle. If the profile is known, the strategy easily determines which mode is driven efficiently. However, it is difficult to estimate the speed profile for a real system. To address this problem, this paper proposes a new power distribution strategy using a neural network. The average speed and driving range are used as input parameters to train the neural network system. The strategy determines a limit for the use of the battery and the desired power is distributed between the engine and the motor simultaneously. Its fuel economy can increase by improving the basic strategy.
본 연구의 목적은 복합열원을 이용하는 전기자동차용 부탄 연소식 히팅 시스템의 열적 성능을 수치적으로 연구하는 것이다. 복합열원 히팅 시스템은 승차공간 난방을 목적으로 하는 공기 가열부와 배터리 열관리를 위한 냉각수 가열부로 구성되어 있으며, 각 열원별 열적 성능을 분석하기 위하여 상용 수치해석 프로그램인 ANSYS CFX를 이용하여 공기 및 냉각수 유량변화에 따른 각 열원별 토출 온도를 도출하고 난방 용량을 계산하였다. 수치해석을 통하여 도출된 각 열원별 토출 온도는 이론적으로 계산한 토출 온도와 비교하였고, 약 0.15% 이하의 오차를 나타내었다. 결론적으로 외부공기의 유량을 0.005, 0.01, 0.015 kg/s로 증가시킬 경우 승차공간으로 유입되는 공기 온도는 감소하였으며, 배터리 열관리용으로 배출되는 냉각수 온도는 증가하였다. 또한 냉각수 유량을 0.005, 0.01, 0.015 kg/s로 증가시킬 경우 토출되는 난방 공기와 냉각수 온도는 감소하였다. 더불어 배터리 열관리를 위한 최적의 냉각수 온도와 승차공간을 위한 높은 난방 용량을 만족하기 위한 공기 및 냉각수 유량 조건은 각 0.01 kg/s 와 0.015 kg/s로 나타났다.
In this paper, first, a linearized modeling of a phase shift full-bridge converter used in chargers of electric vehicles is derived by using state-space approach and transfer functions from the duty ratio to output voltage and the inductor current are also verified. second, control systems for the output voltage and the inductor current are designed using the root locus technique. It is illustrated by experimental results that the control performance on the output variables is satisfied with the designed digital control system based on a automobile qualified 32-bit microcontroller.
이 리뷰를 통하여, 휴대폰용 리튬이차전지의 최근 기술동향을 설명하였다. 휴대폰용 이차전지로는 니카드, 니켈-금속수소, 리튬이온 혹은 리튬이온폴리머의 세 가지 형태의 전지가 있으며, 리튬 이차전지가 에너지밀도 측면에서 가장 성능이 우수하다. 즉, 동일한 용량을 갖는 이차전지 가운데 가장 작고 가벼운 것은 리튬이차전지이다. 이러한 리튬이차전지의 시장은 매년 약 15%의 높은 성장을 기록하고 있다. 연구개발은 $LiFePO_4$를 포함하는 새로운 양극, $Li_4Ti_5O_{10}$, Si, 주석 등의 새로운 음극소재, 새로운 전해질과 안정성 확보에 관한 것을 중심으로 진행되고 있다.
사물인터넷(IoT) 서비스는 원거리 지역에 무인상태 운영, 오랜 배터리 수명, 저비용 인프라 구축, 쌍방향 플랫폼 서비스 제공이 가능해야 한다. 부산도시철도는 음성 송 수신 인프라를 제외하고는 유선 기반으로 이루어져 있고 사물인터넷(IoT) 서비스를 위해서는 신규 인프라 구축이 필요하다. 사물인터넷 기반 중 표준 통신 방식인 LoRa(Long Range) 무선네트워크를 적용하기위해 부산도시철도환경 분석 후 재난대피 시스템 구축을 제안하고자 한다.
본 연구는 최근 급성장하고 있는 이차전지산업을 대상으로 한다. 이차전지산업은 전기차 산업과 밀접한 관련이 있다. 그러나 그 외에도 다양한 요인들이 영향을 미치고 있다. 현재 이차전지 기업들은 기존의 입지 외에도 다양한 요인들에 의해 생산공간을 구축하는 패턴을 보인다. 이러한 생산공간의 재구성 원인을 도출하기 위해 지역 및 국가 단위의 스케일에서 영향을 미친 요인들을 집중적으로 분석했다. 그 결과 이차전지 관련 기업들은 완성차 기업과의 협력 관계, 정부의 정책적 조절행위, 주요 소재 공급의 안정성 등에 따라 입지요인이 결정되었고, 배터리 셀 기업, 소재기업, 혹은 연계를 통한 공간전략을 구사하여 글로벌 생산공간의 입지를 결정하고 있었다.
본 연구는 EV용 전기차동차의 차세대 에너지원인 리튬이온 배터리 팩을 관리하는 BMS의 성능 검증을 위한 시뮬레이터의 Cell simulation 보드와 이를 컨트롤 할 수 있는 임베디드 프로그램을 개발 하였다. 그리고 시뮬레이터의 속도를 향상시키고, 시스템 단가를 낮출 수 있는 Amplifier를 직렬로 연결하는 방식을 고안하여 OP amp와 트랜지스터를 직렬로 연결하였다. 또한, DAC를 채널마다 사용하여 채널간 절연(isolation)성능 을 기존 방식보다 향상 시켰다. 그리고 전류 제한 보호회로를 구성하여, 외란으로부터 보드를 보호 할 수 있도록 하였다. 개발된 시뮬레이터의 성능 검증을 위하여 각 셀에 5V부터 0.5V까지 0.5V의 크기로 전압을 강하 시키면서 총 10번의 실험을 하였다. 실험 데이터의 유의성 분석 결과, 모든 실험 조건에서 평균 0.001~0.004V 표준 편차로 출력되는 것을 확인하였으며, 이를 통하여 본 시뮬레이터가 높은 유의성 및 반복성을 가지는 시스템임을 확인 할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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