• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.580-585
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• 2019

배터리는 ESS, 전기자동차 및 무정전 전원 백업 시스템 등의 다양한 분야에서 사용이 증가하고 있다. 납산배터리는 에너지밀도가 낮지만, 신뢰성이 높고 저가격의 이점으로 대용량 전력백업 장비에 가장 많이 사용되는 배터리이다. 배터리의 사용에 따라 노화가 진행되면 충전 가능 용량(SoH)이 줄어들게 되어 상태를 추정하는 것이 매우 중요하며, 배터리의 내부저항으로 SoH를 추정하는 방법을 많이 사용한다. 본 논문에서는 대표적인 대용량 무정전 전원장치인 IDC를 위한 배터리 모니터링 시스템(BMS)을 제안하였다. 내부저항을 측정하는 간단한 알고리즘을 제안하고, BMS 시스템 구성을 위한 CPU 및 아날로그 회로 구성과 신호처리 알고리즘에 대한 연산 블록도를 보였다. 실제 IDC 현장에 적용한 측정결과 사례를 제시하여 제안한 방법의 유용함을 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1129-1135
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• 2020

배터리를 사용함에 따라 노화가 진행되면 배터리의 충전 가능 용량을 나타내는 State of Health(SoH)가 줄어들게 된다. 배터리 모니터링 시스템(BMS)에서 SoH를 추정하는 것이 매우 중요하며, 이를 위해 배터리 내부 저항을 측정하는 방법이 많이 사용된다. 일반적으로 배터리에 특정한 주파수의 전류원을 인가하고 전압응답을 측정하여 내부저항을 연산한다. 충전기가 동작할 경우 전압응답에 충전 고조파 잡음이 발생하여 저항 측정의 정확도가 떨어진다. 본 논문에서는 충전잡음의 영향을 제거하기 위하여 강인한 배터리 내부저항 측정 알고리즘을 제안하였다. 전류원 신호와 전압응답 신호를 일정한 주기 동안 적분하여 잡음을 제거하는 방법으로 우수한 정확도와 안정된 연산결과를 보였다. 무정전 전원장치용 BMS에 적용하여 제안한 방법의 유용함을 입증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.405-412
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• 2023

드론 및 ICT 융합 기술의 발전에 따라 기존 잠수사가 담당하고 있던 수중 현황 탐색, 수중 구조물 검사 등의 작업을 수중 드론으로 대체하고 낚시를 위한 수중 탐사 등의 레저용 수중 드론, 다리 교각 등 산업용 등의 수중 드론의 활용성이 증대되고 있다. 기존 모터 컨트롤러는 항공 드론에 적합하며 수중 드론 전용 BLDC 모터 컨트롤러의 개발을 통해 수중 드론의 완성도와 모터 컨트롤에 대한 신뢰도를 높일 수 있다. 수중 드론 전용 배터리 관리 시스템(BMS)의 개발을 통해 충전 상태 확인, 방전 상태 확인, 셀 밸런싱 조정, 고전압 보호 기능 구현으로 배터리 안정성을 확보하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.96.2-96.2
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• 2010

EV(Electric Vehicle) 차량에서 BMS(Battery Management System) 은 모터에 공급되는 고전압 배터리의 충전상태를 감지하여 VCU(Vehicle Control Unit)에 전송하게 된다. VCU에서는 배터리의 충전상태를 확인하여 모터 구동 전략을 수립하여 각 제어기에 전송하게 된다. 위와 같이 EV에서 배터리 충전상태를 정확하게 감지하지 못한다면, 모터 구동을 위한 전략 수립에 많은 제약이 따르게 된다. 정확한 배터리 충전 상태를 감지하기 위해서는 배터리 각 셀의 전압/전류/온도 등을 측정하여 연산에 의해 결정된다. 그 중 셀 전압 측정 방식은 Photomos relay를 이용한 방식으로 하드웨어적인 오차에 ${\pm}$수십mV보다 더둑 더 정밀하게 측정할 수 있는 방법이 없었다. 하지만, 셀 전압 측정 정밀도를 향상시키기 위해 신규로 개발된 battery monitoring IC를 이용한 BMS의 H/W 개발에 대해 설명할 것이다. 또한, Monitoring IC를 이용한 BMS의 셀 전압 측정 정밀도를 얼마나 개선시킬 수 있는지에 대해 연구하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2001년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.114-117
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• 2001

In the Electric Vehicle(EV) driving system, the Battery Management System(BMS) is very important and an essential equipment. Particularly, BMS monitors the State of Charge(SOC), voltage, current, and temperature of the battery modules when Electric Vehicle is in the state of motoring or charging. Major roles of BMS are like these the first, estimation of State of Charge(SOC), the second, detection of the unbalance of the voltage between battery modules, the third, control of the available limit of the voltage and temperature of batteries by monitoring the batteries status during motoring or charging. In this research, We have focused on estimating SOC of battery according to the status of Electric Vehicle and the BMS operation algorithm. The result for algorithm of SOC estimation is presented. It have been modified, compensated, and verified by means of the experiment.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.541-548
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• 2012

본 논문에서는 전기자동차의 보급 확대에 따른 충전 인프라 구축을 위해서 차량의 충전 시 충전상태를 모니터링 할 수 있는 충전 모니터링 시스템의 설계 방법을 제안하였다. 급속충전 기술은 현재 battery의 성능 및 안전성 등 다양한 요인에 따라 동작성능이 좌우되므로 모니터링 시스템에 의한 충전상태 파악은 충전 알고리즘의 개선, 전기자동차 BMS와 연동, 사용자와의 충전 프로세스 제어 등 다양한 작업환경과 연계되어 있다. 급속충전시스템의 동작상태를 CAN 프로토콜을 이용하여 배터리의 충전 상태 등을 실시간으로 감시가 가능한 시스템을 설계 제작하여 전기자동차용 battery를 최단시간에 최적화된 상태로 충전 가능하도록 CAN 통신기반 급속충전 모니터링 시스템을 설계하는 방법을 제안하고 시스템을 구현하여 성능을 확인하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.558-562
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• 2006

현대사회에서 축전지라 불리우는 2차 전지는 그 용도가 중요하지만, 비선형적이고 다양한 파라메타에 따른 복잡한 특성 때문에 그 사용법에 있어서 발전에 제한을 받아왔다. 각 축전지 셀의 건강상태(SOH)를 실시간으로 정확히 파악하는 것은 장비의 안정된 운전과 원활한 관리를 위하여 필수적이다. 본 논문에서는 축전지의 내부컨덕턴스를 측정하는 간접적인 방법에 의하여 장비의 운전이나 축전지의 수명에 영향을 주지 않고 납축전지의 건강상태(SOH)를 실시간으로 진단하는 방법을 제시하고, 실제로 120개의 납축전지에 대한 컨덕턴스 자료에 의하여 건강상태를 진단하고 교체시기를 판단한다.

• 전기화학회지
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• 제4권4호
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• pp.152-159
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• 2001

전기자동차의 성능은 축전지의 성능에 의해 크게 좌우된다. 그러므로 우수한 성능과 높은 신뢰성을 가진 전기자동차를 개발하기 위해서는 다양한 운영조건에서 축전지가 최대의 성능을 가질 수 있게 잘 관리되어야 한다. 축전지의 성능 향상은 축전지 관리 시스템(BMS)의 적용에 의해 달성될 수 있으며 BMS는 축전지의 상태 감시뿐만 아니라 축전지의 충전 및 방전을 최적화하는 중요한 역할을 수행한다. 이 연구에서는 전기자동차에 적용된 니켈 메탈하이드라이드 전지(Ni/MH battery) 이용을 최대화하기 위한 역할을 수행하는 BMS를 개발하였다 이 시스템은 축전지의 충전 및 방전 제어, 과충전 및 과방전 방지, 잔존용량 계산 및 표시, 안전관리 및 열관리 등의 기능을 가진다. 금번 개발된 BMS를 대우자동차와 고등기술원이 공동 개발한 DEV5-5전기자동차에 장착하여 시험을 수행하였다. 이 차량에는 파나소닉사의 12V-95Ah사양의 Ni/MH battery 18모듈이 적용되었다 시험결과 이 시스템은 $3\%$ 이내의 높은 정확성을 가지고 있으며 우수한 신뢰성을 나타내었다. 이 BMS는 전기자동차의 신뢰성과 안전도뿐만 아니라 Ni/MH battery pack의 성능과 수명을 향상시킬 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.776-778
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• 2011

급속충전 기술은 현재 battery의 성능 및 안전성 등 다양한 요인에 따라 동작성능이 좌우되므로 모니터링 시스템에 의한 충전상태 파악은 충전 알고리즘의 개선, 전기자동차 BMS와 연동, 사용자와의 충전 프로세스 제어 등 다양한 작업환경과 연계되어 있다. 급속충전시스템의 동작 상태를 CAN 프로토콜을 이용하여 실시간으로 감시가 가능한 시스템을 설계 제작하여 전기자동차의 battery를 최단시간에 최적화된 상태로 충전 가능하도록 설계하여 급속충전기 실시간 모니터링 시스템을 설계하는 방법을 제안한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.256-261
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• 2011

본 논문에서는 친환경 하이브리드 자동차의 핵심부품중 배터리 전압을 모니터하는 CVM(Cell Voltage Monitoring) 동작에서 모니터링된 배터리 전압을 디지털 데이터로 변환시키는 A/D (Analog to Digital) 컨버터의 설계 및 제작결과를 소개한다. CVM에 적정한 A/D컨버터는 중속동작 및 고분해능의 동작이 필요하여, SAR(Successive Approximate Register) typed A/D 컨버터 사용을 제안하였고, Magna 0.6um 40V 공정을 이용하여 10bits 분해능을 갖도록 설계 및 제작하였으며, 측정결과 FSR(Full Scale Range) 5V 전구간에서 ${\pm}1$ LSB Accuracy의 선형성을 확보하여, CVM 구현에 유용함을 나타내었다.