• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.71-78
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• 2020

신재생에너지를 활용한 발전원의 경우, 날씨 등의 영향을 많이 받아 전력 생산량이 원활하지 않을 수 있다. 태양광 및 풍력 발전의 효율성을 높이기 위해 에너지 저장 장치(ESS·Energy Storage System)를 활용한다. ESS는 배터리 보호 시스템과 운영관리, 제어체제가 미흡하거나, 설치상의 부주의 등의 원인으로 인해 화재가 속출하고 있으며, 매우 큰 인명 피해와 경제적 손실로 이어지고 있어 ESS의 안정성 및 배터리 보호 시스템 운영관리 기술이 필수적으로 요구되고 있다. 본 논문에서는 ESS 최적화 및 안정적인 운영을 위한 배터리 잔량 산출 알고리즘과 고장 예측 알고리즘을 제시한다. 제시한 알고리즘은 배터리의 충전 및 방전 수행 시 실시간으로 전류량을 누적하여 정확한 배터리 잔량을 산출하며, 배터리 셀 간의 전압불균형 현상을 이용하여 배터리의 고장 유무를 산출한다. 제시된 알고리즘들은 ESS를 최적의 상태로 운영하는데 필요한 정확한 배터리 잔량과 고장 예측이 가능하다. 따라서 ESS의 배터리의 정확한 상태 정보를 측정하고 신뢰성 있게 모니터링 하여 대형 사고를 미연에 방지할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.369-377
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• 2013

현재 전기자동차와 신재생에너지전원의 출력안정화에 필수적인 2차전지가 개발되고 있고, 2차전지의 효율적인 운용을 위하여 상태감시 기술과 수명예측 기술이 요구되고 있다. 기존의 2차전지 상태감시 방법으로는 전압과 비중에 의한 충전상태평가 방법 등이 있으나, 이 방법은 온도에 따라 변화되는 전압과 비중의 특성을 고려할 수 없는 한계점을 가지고 있다. 즉, 2차전지의 SOC를 평가하기 위해서는 전지 케이스 내부의 전해액 온도에 따라 달라지는 비중 값을 측정해야 하지만, 대부분의 2차전지는 밀폐형으로 보급되고 있어서 전해액의 상태를 파악하기 어려운 실정이다. 따라서 본 논문에서는 전지내부의 온도를 보정하는 열전달식을 유도함으로 정확한 SOC평가 알고리즘을 제시하였다. 또한 2차전지의 수명 예측 방법으로는 내부저항 측정 또는 잔존 용량 측정 등의 수명 예측 방법들이 있으나, 충 방전상태와 충전 후 방치시간, 사용 환경 등 여러 가지 요인에 의해 2차전지의 수명을 정확하게 판단하기 어렵다. 따라서 상기의 문제점을 해결하기 위해 $20^{\circ}C$로 환산된 비중 값에 대하여 전지의 충 방전에 대한 비중누적 값을 계산함으로 충 방전 사이클을 판정하는 수명예측 알고리즘을 제시하였다. 상기에서 제시한 알고리즘을 바탕으로 시험 장치를 제작하여 다양한 시뮬레이션을 수행한 결과, 기존의 방법에 비하여 본 논문에서 제안한 알고리즘이 정확한 연축전지의 상태감시 및 수명예측에 대한 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 D
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• pp.669-671
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• 2000

Vehicle electric power system, which consists of two major components; an alternator and a battery, supplies electric power to vehicle electric and electronic systems. In recent years, bigger power supply is required for the rapid demand of the number of vehicle electric and electronic systems. It is important that vehicle power system should be analyzed exactly. For the simulation of vehicle electric power system, appropriate component model of vehicle electric power system should be chosen. In this paper, a simplified and accurate battery model is developed to obtain the battery parameters, and a Variable Alternator Terminal Voltage Model is introduced to described an alternator. The case study shows that simulation results using the suggested models are well agreed with the experiments.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.193-196
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• 2003

For a power source of usual electronic devices such as PDA, smart phone, UPS and electric vehicle, the battery made of serially connected multiple cells is generally used. In this case, if there are some unbalanced among cell voltages, the total lifetime and the total capacity of the battery are limited to a lower value. To maintain a balanced condition in cells, an effective method of regulating the cell voltage in indispensable. In this paper introduced a method for battery balancing system using dissipation in the resistance.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제49권4호
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• pp.152-160
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• 2000

This paper presents an efficient evaluation method on the role of new energy storage systems, especially the secondary Battery Energy Storage (BES) systems, in the case where they are interconnected with the power distribution systems. It is important to perform the economic evaluation for the new energy storage systems in a synthetical and quantitative manner, because they are very costly in the early stage of their development and commercialization. In this paper, the multiple functions of BES systems, which are operated at distribution systems, such as load levelling, effective utilization of power distribution systems and uninterruptible power supply at the emergency conditions are classified and analyzed. And then the quantitative evaluation methods of the multiple functions for BES systems are proposed using the mathematical modelling.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제26권10호
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• pp.102-110
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• 2012

This paper propose the advanced topology of UPQC, its DC link is connected with Lithium battery, to compensate the momentary interruptions. The proposed system can be operated as UPS mode using the parallel inverter, which control the charge or discharge of battery, in case of the interruption. We dvelop 100kVA UPQC using the proposed topology to rise the power quality and the reliability of Microgrid. We verify its usefulness through voltage compensation test, UPS operation test and etc. using Microgrid test facility.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권6호
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• pp.745-751
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• 2013

In naval gun firing, firing accuracy comes from the combination of each component's accuracy in CFCS (Command and Fire Control System) like tracking sensors and gun. Generally, battery alignment is done to correct the error between gun and tracking sensor by using boresight telescope on harbor and sea. But normally, the battery alignment can compensate only the static alignment error and ignore dynamic alignment error which is caused by own ship movement. There was no research on this dynamic alignment error until now. We propose a new way to analyze dynamic arrangement error by using image of boresight telescope. In case of the dynamic alignment error was due to time delay of own ship attitude information, we propose the way to compensate it.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제9권5호
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• pp.401-414
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• 2022

In the present paper, the optimal selection of batteries for an electric pump-fed hybrid rocket engine is analyzed. A two-stage Mars Ascent Vehicle, suitable for the Mars Sample Return Mission, is considered as test case. A single engine is employed in the second stage, whereas the first stage uses a cluster of two engines. The initial mass of the launcher is equal to 500 kg and the same hybrid rocket engine is considered for both stages. Ragone plot-based correlations are embedded in the optimization process in order to chose the optimal values of specific energy and specific power, which minimize the battery mass ad hoc for the optimized engine design and ascent trajectory. Results show that a payload close to 100 kg is achievable considering the current commercial battery technology.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.114-122
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• 2016

본 논문은 리튬배터리의 고온 및 단락전류에 따른 폭발 및 화재 위험성을 분석하기 위한 연구이다. 이에 대표적인 리튬배터리 종류인 리튬폴리머배터리 및 리튬이온배터리를 실험시료로 선정하였다. 고온에 따른 폭발위험성 측정결과 리튬폴리머배터리의 경우 평균 $170^{\circ}C$, 리튬이온배터리의 경우 평균 $187^{\circ}C$에서 폭발이 일어났다. 단락전류에 따른 온도상승측정결과 보호회로가 정상작동 할 경우 과전류를 제한하여 온도상승이 거의 없었지만, 보호회로가 고장 났을 경우 리튬폴리머배터리의 경우 평균 $115.7^{\circ}C$ 및 리튬이온배터리 경우 평균 $80.5^{\circ}C$까지 상승하여 화재 및 화상 위험성이 높게 나타나는 것으로 측정되었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제27권3호
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• pp.253-262
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• 2010

The electrical power system (EPS) of Korean satellites in low-earth-orbit is designed to achieve energy balance based on a one-orbit mission scenario. This means that the battery has to be fully charged at the end of a one-orbit mission. To provide the maximum solar array (SA) power generation, the peak power tracking (PPT) method has been developed for a spacecraft power system. The PPT is operated by a software algorithm, which tracks the peak power of the SA and ensures the battery is fully charged in one orbit. The EPS should be designed to avoid the stress of electronics in order to handle the main bus power from the SA power. This paper summarizes the results of energy balance to achieve optimal power sizing and the actual trend analysis of EPS performance in orbit. It describes the results of required power for the satellite operation in the worst power conditions at the end-of-life, the methods and input data used in the energy balance, and the case study of energy balance analyses for the normal operation in orbit. Both 10:35 AM and 10:50 AM crossing times are considered, so the power performance in each case is analyzed with the satellite roll maneuver according to the payload operation concept. In addition, the data transmission to the Korea Ground Station during eclipse is investigated at the local-time-ascending-node of 11:00 AM to assess the greatest battery depth-of-discharge in normal operation.