• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.422-423
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• 2010

직렬 연결된 배터리는 각 셀의 내부 화학적 특성 차이로 인해 동일 전류로 충전 및 방전 과정을 진행하여도 셀 간에 미세한 전압 차이가 발생한다. 이러한 셀 간 전압 불균형은 배터리 셀에 해로운 영향을 끼치게 되는데, 2차 전지의 경우 배터리 용량의 변화를 야기한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 배터리 운용 범위를 제한하는 보호회로가 있지만 보호회로는 직렬 연결된 배터리 셀 중 가장 전압이 높거나 가장 낮은 셀을 기준으로 충전과 방전 사이클을 종료시키므로 배터리 팩의 용량을 최대한으로 사용하지 못하게 하는 문제를 발생시킨다. 배터리 균등화 회로는 셀 간의 전압 차이를 줄여 배터리의 최대 용량을 사용하고자 하는 목적을 가진다. 저항을 기반으로 하는 수동적인 방법과는 달리 스위칭 소자를 이용하는 능동적인 방법에서는 스위칭으로 인해 입출력 전압 변동이 발생하여 컨버터 내부에 흐르는 전류가 수시로 변하는 문제가 생긴다. 위 문제를 해결하기 위한 방법으로 본 논문에서는 배터리 균등화 회로에 전하 제어(Charge control)기법을 제안하고, 그에 따른 회로 설계 요소를 제시한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권2호
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• pp.115-123
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• 2007

본 논문은 리튬이온 (Li-ion) 셀을 채용한 인공위성용 전력계의 개념 설계에 대하여 기술한다. 기존의 니켈카드뮴 (NiCd) 셀과 비교할 때, 리튬이온 (Li-ion) 셀은 에너지 밀도, 무게 그리고 부피에서 큰 잇점을 갖고 있다. 니켈카드뮴 (NiCd) 셀의 평균 출력전압은 +1.2V이며, 리튬이온 (Li-ion) 셀의 출력전압은 +3.6V이다. 그러나, 리튬이온 (Li-ion) 셀의 충전과 방전에 있어서의 절차는 기존의 니켈카드뮴 (NiCd) 셀 보다는 어렵다. 따라서, 리튬이온 (Li-ion) 셀의 충전과 방전 시에는 각각의 셀에 대하여 충전 전압과 방전 전압을 검침하고 제어를 해주어야 하므로 별도의 제어 회로가 요구된다. 따라서, 본 논문을 통하여 리튬이온 (Li-ion) 셀을 채용한 전력계의 설계 시 고려하여야 할 사항 및 리튬이온 (Li-ion) 셀의 충방전 특성에 대한 연구 결과를 제시하고자 한다.

• 전기의세계
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• 제28권11호
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• pp.26-30
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• 1979

현재 산업용으로 많이 쓰이고 있는 연축전지나 Alkali 전지의 충전용 충전기가 반도체화 이후 Thyristor식 자동충전기로 전환되고 있는데 발맞추어 본 연구에서는 현재의 충전기로서의 장점을 충분히 가지고 있으면서 부하단자가 단락되거나 개방되거나 또는 전원이 잘못 접속될 경우에도 충전기 부하나 회로를 충분히 보호할 수 있는 충전기를 설계하고져 했다. 본 연구의 연구대상은 Battery의 잔류전압을 이용한 UJT 이장발진기로 구동되는 SCR식 충전기 회로이다. 아울러 Soft start 회로와 동기회로 그리고 Pulse 증폭회로를 첨가시켜 보다 충전특성을 향상시켰으며 엄밀한 특성시험, 즉 지연회로 시험, 출력단자 개방시험, 단락시험, 출력단자 오결선시험등을 통해 여러가지 장해가 없음을 확인했다. 그리고 가급적 휴대가 가능하도록 소형화 시키면서 누구나 손쉽게 조작할 수 있는 간편하고 실용적인 충전기를 설계하는데 힘썼다. 그래서 다음과 같은 장점을 본래의 장점에다 부가시킬 수 있었다. (가) Soft start 회로를 첨가시켜 평균 30-50sec의 지연시간을 얻을 수 있었다. (나) 동기회로를 별도로 첨가시켜 Pulse 신호의 동기를 확실하게 할 수 있었다. (다) Pulse 증폭회로를 사용하여 SCR의 제어능력을 확실하게 할 수 있었다. 결론적으로 본 충전기는 Trickle 충전을 제외한 초충전 균등충전 부동충전 보정충전 급속충전등을 자유로이 할 수 있었고 소형 경량이고 취급이 간편하여 실용적이라고 본다. 그러나 여러가지 조건하에서의 현장실험을 다해보지 못한 것이 약간 아쉽다.