• 제목/요약/키워드: Battery Life

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리튬 이온 전지 팩의 열적 거동 모델링 (Modeling of the Thermal Behavior of a Lithium-Ion Battery Pack)

  • 이재신
    • 에너지공학
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    • 제20권1호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • 전기자동차(Electric Vehicle, EV)와 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)의 성능과 수명주기 비용은 배터리 팩에 좌우된다. 팩 내부의 비정상적인 온도분포는 전지간의 전기적인 불균형을 가져오고 팩의 성능을 떨어뜨리기 때문에 팩 내부의 온도 균일성은 EV와 HEV용 전지 팩의 최적 성능을 위한 중요한 요소이다. 본 연구에서는 EV와 HEV용 리튬이온전지 팩의 열적 거동을 예측하기 위해 삼차원 전산 모사를 하였다. 전지 팩의 열전도도는 각종 구성요소의 열전도 저항이 직렬과 병렬로 연결되어 있는 것으로 간주하였다. 셀에서의 열 발생량은 전지내부의 전기화학적 반응에 의한 반응열과 전류의 흐름과 내부저항에 의한 열을 고려하여 계산 하였다.

연축전지와 리튬이온전지용 하이브리드 ESS의 최적구성방안에 관한 연구 (A Study on Estimation Method for Optimal Composition Rate of Hybrid ESS Using Lead-acid and Lithium-ion Batteries)

  • 박수영;유상원;박재범;김병기;김미영;노대석
    • 전기학회논문지
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    • 제65권6호
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    • pp.962-968
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    • 2016
  • The large scaled lead-acid battery is widely used for efficient operation of the photovoltaic system in many islands. However, lithium-ion battery is now being introduced to mitigate the fluctuation of wind power and to replace lead-acid battery. Therefore, hybrid ESS(Energy Storage system) that combines lithium-ion battery with lead-acid battery is being required because lithium-ion battery is costly in present stage. Under this circumstance, this paper presents the optimal algorithm to create composition rate of hybrid ESS by considering fixed and variable costs in order to maximize advantage of each battery. With minimization of total cost including fixed and variable costs, the optimal composition rate can be calculated based on the various scenarios such as load variation, life cycle and cost trend. From simulation results, it is confirmed that the proposed algorithms are an effective tool to produce a optimal composition rate.

변동부하 공급을 위한 하이브리드 ESS의 연축전지와 리튬이온전지의 최적구성방안에 관한 연구 (A Study on Optimal Configuration Method of Hybrid ESS using Lead-acid and Lithium-ion Batteries for Supply of Variation Loads)

  • 노대석;최성식;이후동;장병훈;김수열
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제2권1호
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    • pp.49-54
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    • 2016
  • 현재 대부분의 도서지역에서는 태양광발전을 효율적으로 운용하기 위하여 대용량 연축전지가 많이 사용되고 있지만, 풍력발전의 도입, 축전지 교체로 인하여 리튬이온전지의 도입이 증가하고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존에 많이 보급되어 사용되고 있는 연축전지와 리튬이온전지의 장점을 최대한 활용하기 위하여, 연축전지와 리튬이온전지용 하이브리드 ESS의 최적 운용평가를 할 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 상기의 알고리즘을 이용하여 시뮬레이션을 수행한 결과, 각 전지의 도입비용과 운용비용이 최소화 되는 운용조건에서 최적구성비를 산출하였다. 이에 따라 본 논문에서 제안한 하이브리드 ESS의 최적구성 알고리즘에 대한 유용성을 확인하였다.

축전식 심야전력기기의 개발에 관한 연구 (Study on the Development of Battery Energy Storage Device Using Mid night Power)

  • 김호용;김재언;노대석;김응상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1991년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.63-66
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    • 1991
  • With the diversity of life patterns and the improvement of level in life which have been resulted from the economic development, people have showed the tendency to pursue the comfortable life as well as the home automation or intelligent house. Furthermore, the clean energy supply and management system have been introduced for the solution of environmental problem on earth and the effective utilization of energy. This study is to describe the battery energy storage device, which is one of the clean energy supply and management systems that are economically efficient in both sides of supply and demand. and able to solve the problem of energy crisis.

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도난 경계 경보기용 비상등 컨트롤러의 설계 및 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Design and Algorithm of Emergency Lamp Controller for the Alarm Security)

  • 윤석암;박종복;윤형상;최장균;차인수;김원배;조명현
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1998년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.43-47
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    • 1998
  • In this paper we present the method that improve alarm security system using the electronic circuits added the emergency lamp by our proposed Algorithms. In conventional method the emergency lamp of warning & alarm system was not executed perfectly its performance because of battery with short life. For improving this problem we, using Peripheral Interface Controller IC, designed the circuit added the emergency lamp for an warning & alarm system and for prevent from stopping the electric current, and compared our proposed method with conventional method. By designing the circuit to stop up over charge we can extend life of battery, use of a stoppage of electric current in emergency and according to the lightness around. Therefore we are very convenient and profitable in our life. In this future we will study the method to lower the cost of architecture for practical utilization.

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건전성예측 및 관리기술 연구동향 및 응용사례 (A review on prognostics and health management and its applications)

  • 최주호
    • 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.

Simulink 모델을 활용한 주파수추종용 ESS 운전 특성분석 (Historical Operation Characteristic Analysis of Energy Storage System for Governor Free using Simulink Model)

  • 조성민;임지훈;이성은
    • 전기학회논문지
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    • 제66권6호
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    • pp.905-910
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    • 2017
  • As the development of BESS(Battery Energy Storage System), the application of BESS in load frequency control is considered as effective method. So, KEPCO(Korea Electric Power Corporation) have installed about 236MW ESS for GF(Govner Free) function from 2014. In this paper, we implemented Simulink Model for KEPCO GF ESS and analyzed one year historical operation data generated by Simulink model and actually measured frequency data. The operation results were divided into action for maintaining SOC and frequency. In addition, we also analyzed cycle life of GF ESS using two ESS cycle life model. We concluded the ESS cycle life models are not appropriate, because Most of the SOC swing in operation results are below 10%.

무선 애드혹 망에서의 전력 인식 동적 소스 라우팅 (Power-Aware Dynamic Source Routing in Wireless Ad-hoc Networks)

  • 정혜영;신광욱;임근휘;이승학;윤현수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제31권5호
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    • pp.519-531
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    • 2004
  • 무선 애드혹 통신망은 고정된 기간망 없이 이동 기기들이 모여서 형성하는 임시 무선 시스템이다. 무선 애드혹 통신망에서는 이동 기기들이 모여서 통신망을 형성하므로 개개의 이동 기기의 수명이 통신망 자체의 수명을 결정짓는 중요한 요소가 된다. 망의 구조에 따라서 어떠한 경우는 단지 하나의 이동 기기가 자신의 배터리를 모두 소모하고 동작을 멈추었을 뿐인데, 이것이 통신망의 분할(partition)을 가져올 수도 있다. 이처럼 이동 기기의 수명은 각 이동 기기가 가지고 있는 배터리에 의존하므로 될 수 있는 한 소모하는 에너지량을 줄여 모든 이동 기기들이 골고루 오래 살수 있도록 하는 것이 전체 통신망의 수명을 늘릴 수 있는 방안이 된다. 본 연구에서는 모든 이동 기기들이 오랫동안 함께 살 수 있도록 최적의 경로를 선택하여 통신을 하도록 하는 전력 인식 동적 소스 라우팅(Power-Aware Dynamic Source Routing: PADSR) 프로토콜을 제안한다. PADSR에서는 송신 기기가 패킷(packet) 전송을 위한 경로를 선택할 때 어떤 특정 이동 기기의가 에너지를 많이 소모하지 않도록 하기 위하여 경로 선택 시에 경로에 포함되어 있는 이동 기기들의 남아있는 배터리량과 패킷을 전달하는데 소모하게 되는 송신 에너지량을 고려한다. 따라서 PADSR을 사용하게 되면 통신망의 수명이 연장된다.

마코프체인 몬테카를로 방법을 이용한 에너지 저장 장치용 배터리의 잔존 수명 추정 (Remaining Useful Life Estimation of Li-ion Battery for Energy Storage System Using Markov Chain Monte Carlo Method)

  • 김동진;김석구;최주호;송화섭;박상희;이재욱
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권10호
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    • pp.895-900
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    • 2016
  • 리튬 이온 배터리의 잔존수명 추정은 품질보증, 운전계획, 교체주기 파악 등을 위해 활용된다는 점에서 그 필요성이 점점 커지고 있다. 본 논문에서는 에너지 저장 장치용 배터리의 잔존 수명을 단일지수 용량열화 모델과 마코프체인 몬테카를로(MCMC) 방법을 이용하여 추정한 결과를 제시한다. MCMC방법은 사전 정보가 제대로 주어지지 않았을 때, 추정결과가 모델 초기값과 입력 설정값에 따라 크게 변하게 되는 단점이 있어, 실제 현장에서 배터리 모델과 추정법에 익숙하지 않은 사용자가 활용하는데 어려움이 있다. 이러한 어려움을 극복하기 위해, 본 논문에서는 베이지안 추론법의 이론식을 전역 탐색하여 구한 이론값과 MCMC 추정값을 비교해서, 초기값과 설정값을 결정하는 과정을 제안한다.

선형회귀 및 ARIMA 모델을 이용한 배터리 사용자 패턴 변화 추적 연구 (A study of Battery User Pattern Change tracking method using Linear Regression and ARIMA Model)

  • 박종용;유민혁;노태민;신대견;김성권
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.423-432
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    • 2022
  • 전기자동차는 운전자가 바뀌거나 운전자의 주행습관이 바뀜에 따라 SOH가 급격하게 감소할 수 있고, 이러한 운전습관은 배터리에 과부하를 주어 배터리 수명의 단축 및 안전 문제를 일으킬 수 있다. 본 논문에서는 전기자동차의 계기판에 사용자 패턴 변화에 따른 SOH의 변화를, 실시간으로 나타내기 위하여, NASA에서 제공하는 배터리 데이터 세트를 학습하고, 기계학습 모델을 구축 후, 변화된 사용자 패턴을 포함한 배터리에 대해 선형회귀와 ARIMA 모델로 예측하는 실험을 진행하였다. 그 결과, 변화된 사용자 패턴에 따른 변경된 수명을 예측하는 경우, 배터리 데이터가 많이 확보되었다면 선형회귀가 유용하고, 데이터가 많이 확보되지 않은 경우는 ARIMA 모델이 대안이 될 수 있다는 연구결과를 얻을 수 있었다.