• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.864-865
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• 2011

Battery Disconnecting System (BDS) is the important equipment in electric vehicle system. Therefore, most of electric vehicle companies, i.e. Hyundai Motors, Renault Motors, General Motors, want to have the reliability of 15 years - 150, 000 miles. Recently, reliability prediction through Siemens Norm SN 29500 is considered without testing. In this paper, we will introduce the standard and various input parameters. Also the case study will be shown for BDS. Prediction model is constructed by listing all the components of BDS. It calculates the $\pi$ factors for each components using the conversion equation in the standard and converts the reference failure rates to the expected operating failure rates. According to the result, the parts which will be improved are EV-Relays.

• 산업경영시스템학회지
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• 제37권2호
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• pp.70-76
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• 2014

In industrial situation, electronic and electro-mechanical systems have been using different type of batteries in rapidly increasing numbers. These systems commonly require high reliability for long periods of time. Wider application of battery for low-power design as a prime power source requires us knowledge of failure mechanism and reliability of batteries in terms of load condition, environment condition and other explanatory variables. Battery life is an important factor that affects the reliability of such systems. There is need for us to understand the mechanism leading to the failure state of battery with performance characteristic and develop a method to predict the life of such battery. The purpose of this paper is to develope the methodology of monitoring the health of battery and determining the condition or fate of such systems through the performance reliability to predict the remaining useful life of primary battery with load condition, operating condition, environment change in light of battery life variation. In order to evaluate on-going performance of systems and subsystems adopting primary batteries as energy source, The primitive prototype for performance reliability analysis device was developed and related framework explained.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.59-61
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• 2021

최근 선박/해양설치선의 운항 과정에서 오염물질과 온실가스 배출을 최소화하기 위한 전기추진개발이 진행되고 있다. 이에 필요한 선박/해양설치선 내 ESS 시스템인 배터리의 사용과 효율적 관리에 대한 중요성이 높아지고 있다. 통상적으로 Battery가 적용된 ESS는 BMS에 의해 Cell Balancing 및 수명이 실시간 모니터링이 되고 있다. 선박/해양설치선에는 여러 개소의 ESS Room을 탑재하고 있으며, 최근 전기추진개발 수요로 동일 사양의 ESS 시스템이 적용된 ESS Room이 구성되고 있다. 본 논문에서는 각 Room의 BMS Data를 비교하여 Battery Pack 및 Cell Balancing의 고장을 추가적으로 예측 진단하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 선박/해양설치선의 환경변화에 따른 각 ESS Room의 BMS Data를 비교하여 정확한 상태정보를 측정하고 신뢰성있게 모니터링하여 대형사고를 미연에 방지할 수 있다.

• International Journal of Reliability and Applications
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• 제12권2호
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• pp.123-129
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• 2011

Due to restriction of vehicle emissions and high demand for fossil fuels nowadays, car manufacturers around the world are looking into alternative ways in introducing new car model that would vastly captured the market. Thus, Electric Vehicle (EV) has been further developed to take the advantage of the current global issues on price of fossil fuels and impact on the environment. Since car battery plays the crucial role on the overall performance of EV, many researchers have been working on improving the component. This paper focused on the reliability of EV battery which involves recognizing failure types, testing method and life prediction method. By focusing on these elements, the reliability feature being identified and as a result the batteries life will be prolonged.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제15권3호
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• pp.129-134
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• 2023

Although the use of batteries is rapidly increasing worldwide to improve carbon neutrality and energy efficiency, performance degradation due to the increase in the number of uses is inevitable as it is a finite resource that can be applied according to capacity and specifications. Deterioration and failure of batteries are recognized as important problems in various applications using batteries, including electric vehicles. In order to solve these problems, a diagnostic technology capable of accurately predicting battery life and grasping state information is required, but it is difficult in a non-linear form due to internal structure or chemical change. In this paper, the factors that generally cause battery performance change are directly applied to check whether there are external changes and impedance changes in the battery, and to analyze whether they affect battery life. Impedance change trends and result values were confirmed using a universal impedance spectroscopy method and a self-developed internal impedance measurement method. The results did not significantly affect the impedance change trend. It was confirmed that the increase in the number of times of battery use was prominent in the impedance change trend.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.165-173
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• 2008

하이브리드 애드 혹 네트워크는 통합 네트워크로서 홈 네트워크, 텔레매틱스, 센서 네트워크 등에서 다양한 종류의 서비스를 제공할 수 있다. 특히 애드 혹 네트워크의 각 노드는 이웃 노드들에 데이터를 전송해야 하므로, 전체 에너지의 사용량을 줄이면서, 균형적으로 에너지를 사용하게 해야 한다. 균형적으로 에너지를 사용하지 않으면 부하가 걸린 노드에서 빠른 시간 내에 노드 전송 실패가 나타날 수 있으며, 이는 네트워크 분할 및 네트워크의 기능제공 시간이 단축되는 것을 의미한다. 그러므로 본 논문에서는 에너지의 효율성을 고려한 라우팅 알고리즘에 관한 연구를 수행하였다. 제안한 알고리즘에서는 예측모델을 이용해 각 노드의 에너지의 잔량을 예측하므로, 라우팅 경로의 설정시 에너지 정보를 얻기 위한 많은 부하를 감소시킬 수 있으며, 전체 노드에 걸쳐 에너지의 사용을 균형적으로 사용하게 할 수 있다. 이에 따라 에너지의 손실의 감소 및 네트워크의 가용시간을 연장할 수 있다

• 한국기계가공학회지
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• 제19권12호
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• pp.21-27
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• 2020

Lithium-ion batteries are the heart of energy-storing devices and electric vehicles. Owing to their superior qualities, such as high capacity and energy efficiency, they have become quite popular, resulting in an increased demand for failure/damage prevention and useable life maximization. To prevent failure in Lithium-ion batteries, improve their reliability, and ensure productivity, prognosticative measures such as condition monitoring through sensors, condition assessment for failure detection, and remaining useful life prediction through data-driven prognostics and health management approaches have become important topics for research. In this study, the residual useful life of Lithium-ion batteries was predicted using two efficient artificial recurrent neural networks-ong short-term memory (LSTM) and gated recurrent unit (GRU). The proposed approaches were compared for prognostics accuracy and cost-efficiency. It was determined that LSTM showed slightly higher accuracy, whereas GRUs have a computational advantage.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제8권4호
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• pp.7-17
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• 2014

Objective of this paper is to introduce a new technology known as prognostics and health management (PHM) which enables a real-time life prediction for safety critical systems under extreme loading conditions. In the PHM, Bayesian framework is employed to account for uncertainties and probabilities arising in the overall process including condition monitoring, fault severity estimation and failure predictions. Three applications - aircraft fuselage crack, gearbox spall and battery capacity degradation are taken to illustrate the approach, in which the life is predicted and validated by end-of-life results. The PHM technology may allow new maintenance strategy that achieves higher degree of safety while reducing the cost in effective manner.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.939-949
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• 2017

고장 예지 및 건전성 관리 기술(Prognostics and Health Management; PHM)은 시스템의 현재 상태를 진단하고 향후 발생 가능한 고장 시점을 신뢰성 있게 예지하는 기술로써 유지 보수 비용의 절감 및 시스템의 안정성 향상을 꾀하고자 하는 다양한 산업분야에서 활발하게 이용되고 있다. 스마트 그리드의 에너지 저장장치, 전기차, 스마트폰, 항공우주산업 등 광범위한 사용처에서 중요한 에너지원으로 사용되고 있는 배터리 또한 성능 저하 및 폭발의 위험성으로부터 자유로울 수 없기 때문에 이러한 고장 예지 및 건전성 관리 기술이 반드시 적용되어야 할 어플리케이션이다. 본 논문에서는 PHM의 기본적인 개념을 소개함과 동시에 배터리의 잔존 유효 수명(Remaining Useful Life; RUL)을 예측하는 각종 알고리즘 및 성능 평가 지표 서술에 초점을 맞추도록 한다. 더불어 배터리의 기능적 동작 원리 및 전기화학 기반의 모델링에 대한 설명을 통해 향후 잠재적인 가능성을 지닌 배터리의 전반적인 특성에 대한 깊은 이해 및 응용 기술에 대한 통찰력을 제시하고자 한다.