낮은 이동성을 갖는 무선 애드혹 네트워크에서, 에너지 고갈에 따른 링크 단절 없이 네트워크 생존시간을 오랫동안 유지할 수 있는 방안을 제시한다. 일반적으로 에너지 잔량이 많이 남아 있는 노드는 트래픽 부하가 적은 노드이다. 따라서 노드의 에너지 잔량을 기준으로 경로를 결정하는 수정 AODV 라우팅 프로토콜을 제안한다. 한편, 기존 AODV에서는 경로 설정을 위해 엄청난 개수의 제어 패킷을 네트워크에 방송함으로써 전체 노드의 에너지 소비가 급격히 늘어난다. 이러한 제어 패킷을 효과적으로 줄이기 위해 발신지 노드는 대체 경로 정보를 자신의 경로 테이블에 저장하도록 하였다. 링크 단절이 발생했을 때, 경로 재설정을 시도하기 전에 발신지 노드는 경로 테이블에 저장된 대체 경로 중에서 해당 경로의 에너지 잔량 총합이 가장 큰 경로를 선택한다. 이렇게 함으로써 불필요한 AODV 제어 패킷 발생 가능성을 줄일 수 있다. 본 논문에서 제안한 방식을 기존 AODV, MMBCR 방식 등과 비교했을 때 네트워크 생존 시간이 최대 40% 증대됨을 알 수 있다.
In general, analog tester or strip chart recorder have been used to measure the corrosion potential of structures such as gas pipelines, oil pipelines, hot water pipelines, power cables etc. Recently, automatic digital data logger substitutes for these manual equipment because using these manual equipments are tedious and time consuming. However, digital data logger also has a shortcoming, that is, short measuring time because of the short lifetime of batteries. Therefore, we developed a long lifetime and low power loss battery taking advantage of galvanic series. In this paper, the results of development for power generator using two metals and DC/DC converter in order to obtain enough voltage for the operation of digital data logger. DC/DC converter operates with 0.5[V]. Its output voltage is 3.5[V] and output current is from 60[mAh] to 1,200[mAh].
The battery pack in this research consists of dozens of a small battery for energy storage. And this battery pack charges and discharges repeatedly at high capacity (25 ~ 50 V, 25 ~ 100 A). The high temperature which can be generated in this process has a bad effect to the lifetime and efficiency of batteries. Moreover these factors are related with maintenance cost. Therefore, we need to assess the thermal performance of the battery pack in advance using the experimental or numerical analysis. In this research, we analyzed voltage and surface temperature of one cell battery to calculate heat transfer using the numerical analysis. And the temperature of the battery surfaces and inside of the pack was also analyzed. As a result, we found out the appropriate pack structure which stacked five modules.
Emerging demands for rechargeable battery for various applications needs more effective battery management system such as the prediction of the usable time about a battery. Many prediction methods have been suggested but none of them come into bounds of reliability. In this paper, we proposed a new prediction algorithm for the remaining capacity of a rechargeable battery by using the transformed curve based on its impedance. Hardware for monitoring a battery was designed and made. Through a series of experiment, we showed the effectiveness of the proposed prediction algorithm of a battery's remaining capacity.
Energy harvesting has emerged as a powerful technology for complementing current battery-powered communication systems in order to extend their lifetime. In this paper a general framework is introduced for the optimization of communication systems in which the transmitter is able to harvest energy from its environment. Assuming that the energy arrival process is known non-causally at the transmitter, the structure of the optimal transmission scheme, which maximizes the amount of transmitted data by a given deadline, is identified. Our framework includes models with continuous energy arrival as well as battery constraints. A battery that suffers from energy leakage is studied further, and the optimal transmission scheme is characterized for a constant leakage rate.
MANET(Mobile Ad-hoc Network)에서 이동 노드는 제한된 배터리로 동작한다. 네트워크의 종료를 막기 위해, 주어진 배터리를 효율적으로 소모하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 기존의 에너지를 고려한 라우팅 방법과 동적 소스 라우팅 (DSR:Dynamic Source Routing)을 소개하고, 전체 네트워크의 생존시간과 전송되는 패킷의 개수를 증가시키기 위한 에너지를 고려한 동적 소스 라우팅 EDSR(Energy-aware Dynamic Source Routing)을 제안한다. 기존의 DSR에서는 남아 있는 에너지를 고려하지 않고 경로 선택을 하였지만, EDSR은 에너지 경계값(threshold)을 두어 배터리의 남아 있는 에너지 잔량을 고려하여 경로를 선택하게 된다. EDSR을 시뮬레이션을 통해 실험한 결과 전체 네트워크의 생존시간과 전송되는 총 데이터 패킷의 용량에서 향상된 성능을 보여주었으며, 소모되는 에너지도 고르게 분포되는 것을 확인하였다.
Eco-friendly hybrid railroad propulsion system with fuel-cell and battery was suggested to reduce carbon dioxide gas and replace retired diesel railroads. Lithium-ion battery with high energy/power density and long lifetime is selected as the energy source at the battery side due to its excellent performance. However, the performance of lithium-ion batteries was affected by temperature, current rate, and operating condition. Temperature is known to be the most influential factor in changing battery parameters. In addition, appropriate thermal management is required to ensure the safe and effective operation of lithium-ion battery. Electro-thermal coupled model with varying parameter depends on temperature, and state-of-charge (SOC) is suggested to estimate battery temperature. The electric-thermal coupled model contains diffusion current using parameter identification by adaptive control algorithm when considering thermal diffusion effect. An experiment under forced convection was conducted using cylindrical cell and 18 parallel-connected battery module to demonstrate the method.
With the advance of computer and communication technologies, wireless sensor networks (WSNs) are increasingly used in many aspects of our daily life. However, since the battery lifetime of WSN nodes is restricted, the WSN lifetime is also limited. Therefore, it is crucial to determine this limited lifetime in advance for preventing service interruptions in critical applications. This paper proposes a feasible static analysis approach to estimating the worstcase lifetime of a WSN. Assuming known routes with a given sensor network topology and SMAC as the underlying MAC protocol, we statically estimate the lifetime of each sensor node with a fixed initial energy budget. These estimations are then compared with the results obtained through simulation which run with the same energy budget on each node. Experimental results of our research on TinyOS applications indicate that our approach can safely and accurately estimate worst-case lifetime of the WSN. To the best of our knowledge, our work is the first one to estimate the worst-case lifetime of WSNs through a static analysis method.
최근들어 모바일기기의 다기능화 와 고성능화로 인하여, 배터리 사용량이 증가하고 있다. 하지만 필요한 컴퓨팅 파워에 비하여 배터리의 에너지 용량증가의 연구는 더디게 진행되고 있다. 그러므로 본 논문에서는 우리는 배터리 방전특성을 이용하여, 배터리의 사용가능 유효용량을 증가시키는 연구를 하였으며, 무선 전송에서 시스템파워를 끄는 것만으로 배터리 사용시간 연장을 하는 기술을 설명한다. 실험은 표준영상 전송을 통하여 배터리 방전간격에 따른 배터리 사용시간을 측정하고, 사용될 어플리케이션과 발견적 실험을 통하여 배터리 사용시간의 최적화를 달성하였다.
The development of smart grid technologies will enable enhanced utilization of electric vehicles(EV) as portable energy storage devices which can provide power system-wide. Because significant increase of EV in the near future, V2G(Vehicle-to-Grid) system will soon become a reality. This paper presents the optimal method of a battery lifetime depending on depth of discharge(DOD) considering load leveling.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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