• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.622-629
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• 2020

The performance and cost of electric vehicles (EVs) are much influenced by the performance and service life of the Li-ion battery system. In particular, the cell performance and reliability of Li-ion battery packs are highly dependent on their operating temperature. Therefore, a novel battery thermal management is crucial for Li-ion batteries owing to heat dissipation effects on their performance. Among various types of battery thermal management systems (BTMS'), the phase change material (PCM) based BTMS is considered to be a promising cooling system in terms of guaranteeing the performance and reliability of Li-ion batteries. This work is mainly concerned with the basic research on PCM based BTMS. In this paper, a basic experimental study on PCM based battery cooling system was performed. The main purpose of the present study is to present a comparison of two PCM-based cooling systems (n-Eicosane and n-Docosane) of the unit 18650 battery module. To this end, the simplified PCM-based Li-ion battery module with two 18650 batteries was designed and fabricated. The thermal behavior (such as temperature rise of the battery pack) with various discharge rates (c-rate) was mainly investigated and compared for two types of battery systems employing PCM-based cooling. It is considered that the results obtained from this study provide good fundamental data on screening the appropriate PCMs for future research on PCM based BTMS for EV applications.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권3호
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• pp.63-72
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• 2014

배터리 교체형 전기버스는 친환경 공공교통 수단이다. 그러나 기술적 한계로 인하여, 이 버스는 소모된 배터리를 충전된 배터리로 반복해서 교체해야 한다. 현재 국내에서 연구 중인 배터리 자동 교체형 전기버스는 배터리 무인 자동교체소에서 자동으로 배터리를 교체할 수 있다. 본 논문에서는 배터리 자동 교체형 전기버스 운영 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 두 가지 서비스를 제공한다. 첫째, 이 시스템은 버스 도착 알림 서비스를 제공한다. 이 서비스는 기존 대도시에서 서비스 중인 버스정보시스템의 기능으로, 버스 승객들에게 버스를 얼마나 기다려야 하는지를 알려준다. 둘째, 배터리 교체 스케줄링 서비스를 제공한다. 이 서비스는 배터리 잔량이 얼마 남아있지 않거나 배터리 교체를 원하는 버스를 완충된 배터리를 저장하고 있는 배터리 무인 자동교체소로 할당하는 역할을 한다. 제안된 시스템을 검증하기 위해서 시스템을 DEVS형식론으로 모델링하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 시스템은 위의 서비스들을 충실히 수행함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.2545-2552
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• 2014

본 연구에서는 전기구동 자동차에 동력원으로 사용되는 고전압 및 고용량 배터리의 고효율 운전을 위하여 배터리 열관리 시스템 기술을 소개하고 이론적 설계 방법에 소개하고 한다. 이를 위하여 전기구동 자동차의 배터리로 많이 사용되는 리튬이온 배터리의 고효율 운전을 위한 발열 모델링을 제시하였고, 열원의 종류에 따른 냉방 및 난방 시스템 설계를 에너지 평형식을 이용하여 부하를 계산하였다. 특히, 리튬이온 배터리의 발열 모델링을 이용하여 충전 및 방전 시 발열 반응열과 혹서기 및 혹한기시 배터리 작동의 최적 온도를 유지하기 위한 냉방과 난방 설계 기술을 제시하였다. 전기구동 자동차 종류에 따라 배터리 사용 비중이 다르기 때문에 효율적인 배터리 열관리를 위하여 계절별 및 작동 모드별 부하에 따른 배터리 열관리 기술을 제안하였다. 또한, 냉방 부하가 가장 큰 여름철 동일 조건에서 외부 공기 온도가 같다고 가정하면 냉방 능력은 수랭식 냉매 방법이 가장 크며 공랭식 방법이 가장 작게 나타난다.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.317-320
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• 2008

This paper presents the battery management system(BMS) for the optimum conditions of the lead-Acid battery in UPS. The proposed system controls the over and under currents of battery for protecting and it was applied algorithm for optimum conditions to estimate the State Of Charge(SOC) and State Of Health(SOH) in charge or discharge mode. It approved the performance and the algorithm for the estimation of SOH, through the experiments which using the charge and discharge tester and the field tests.

• 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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• 한국조명전기설비학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.321-324
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• 2008

This paper presents the battery management system(BMS) for the optimum conditions of the lead-Acid battery in UPS. The proposed system controls the over and under currents of battery for protecting and it was applied algorithm for optimum conditions to estimate the State Of Charge(SOC) in charge or discharge mode. It approved the performance and the algorithm for the estimation of SOC, through the experiments which using the charge and discharge tester and the field tests.

• 한국가시화정보학회지
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• 제22권2호
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• pp.104-114
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• 2024

To effectively control heat generation resulting from advancements in fast discharging technology for electric vehicle batteries, hybrid Battery Thermal Management Systems (BTMS) are gaining attention. In this study, a BTMS combining Phase Change Material (PCM) with Oscillating Heat Pipe (OHP) was designed. During the phase change process of the PCM, the maximum battery temperature increased slowly. Additionally, due to the excellent heat transfer capability of the OHP, the PCM/OHP BTMS delayed the time when the maximum battery temperature exceeded 50 ℃ by 810 s compared to the PCM/copper fin BTMS, resulting in the maximum battery temperature that was 41.29 ℃ lower at 3600 s. Furthermore, in the section where the latent heat of the PCM had the greatest impact, the slope of the battery temperature difference was 0.0017 lower than that of the PCM/copper fin BTMS. Therefore, the PCM/OHP BTMS demonstrates its potential as a viable hybrid BTMS.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.74-83
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• 2014

This paper proposes a study on the configuration of balancing of plant(BOP) and implementation of battery management system(BMS) functions for vanadium redox flow battery(VRFB) and propose a method consists of sensor and required design specifications BOP system configuration. And it proposes an method of the functions implementation and control algorithm of the BMS for flow battery. Functions of BMS include temperature control, the charge and discharge control, flow control, level control, state of charge(SOC) estimation and a battery protection through the sensor signal of BOP. Functions of BMS is implemented by the sensor signal, so it is recognized as a very important factor measurement accuracy of the data. Therefore, measuring a mechanical signal(flow rate, temperature, level) through the BOP test model, and the measuring an electrical signal(cell voltage, stack voltage and stack current) through the VRFB charge-discharge system and analyzes the precision of data in this paper. Also it shows a good charge-discharge test results by the SOC estimation algorithm of VRFB. Proposed BOP configuration and BMS functions implementation can be used as a reference indicator for VRFB system design.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제15권5호
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• pp.43-49
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• 2021

본 논문은 비행시험 전 수직 이착륙 드론용 배터리 시스템 설계 및 지상 성능 평가에 대하여 다룬다. 배터리를 포함한 드론의 무게는 약 45 kg이며, 4개의 모터를 이용하여 추력을 발생 시키고 방향도 전환할 수 있는 드론이다. 30분 동안 비행임무에 필요한 전력을 시뮬레이션 하였고 그 결과 총 2.4 kWh의 전력이 필요하였다. 전압 운영 범위는 54 V ~ 44 V이며 13셀로 구성된 두 개의 배터리팩을 (4 C-rate) 제작하였다. 그리고 배터리 관리시스템을 장착하여 과전압, 저전압 및 과전류를 방지할 수 있는 기능을 추가하여 무인기 운용 안전성을 높였다. 최종적인 배터리 성능 검증을 위해 -10 ℃, 25 ℃, 40 ℃에서 시뮬레이션 방전 시험을 수행하여 비행 임무를 위한 필요 전력이 충족됨을 확인 하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.345-353
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• 2011

최근 휴대 가능한 스마트폰, 노트북과 같은 모바일 기기의 수요가 급격하게 늘어나고 있다. 또한 이러한 기기는 한 제품에 여러 기능을 추가하는 복합화와 대용량의 멀티미디어 기능과 같은 스마트 기능이 주류를 이루면서 더 많은 전력을 소모하게 된다. 이에 따라 기존의 속도와 성능을 향상시키기 위한 노력에서 한정된 배터리 용량을 효율적으로 사용하여 효율을 극대화 시키려는 노력으로 변화하고 있다. 본 논문에서는 임베디드 프로세서를 이용해 이벤트 드리븐 프로그래밍 방식을 사용한 배터리 관리 시스템을 제안하고 제안된 시스템이 SBS(Smart Battery Specification) v1.1을 만족 할 수 있음을 보였다. 제안하는 배터리 관리 시스템의 특징은 기존의 임베디드 시스템에서 실시간 운영체제를 이용한 배터리 관리 시스템에 비해 전체 코드 크기와, 필요한 메모리 크기를 줄 일 수 있다. 또한 Firmware 형태로 구성하여 쉽게 기존의 운영체제에 포함 할 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.141-146
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• 2024

기존의 화석연료와 발전기를 통하여 에너지를 생산하고 즉시 소모하던 방식에서 에너지를 저장하고 효율적으로 생산하고 이용하기 위한 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)가 개발되었다[1]. 이러한 에너지저장장치에 현재까지 2차전지 리튬이온(Li-ion) 배터리를 가장 많이 사용하고 있다. 따라서 리튬이온 배터리의 성능, 수명, 안전성을 향상시키기 위하여 셀(Cell) 단위로 관리하는 BMS(Battery Management System)의 역할이 매우 중요하다[2]. 특히 BMS의 기능 중 셀 간의 불균형 전압을 균형적으로 맞추는 셀 밸런싱(Cell Balancing) 기법은 에너지저장장치에서 배터리의 최적화를 도모할 수 있다. 이러한 최적화를 통해 모든 셀이 동일한 전압과 용량을 유지하여 성능향상, 출력 안정성을 유지할 수 있다[3]. 따라서 본 논문에서는 셀 간의 불균형이 발생한 리튬이온 배터리를 충전할 때 BMS의 기능 중 하나인 셀 밸런싱 기법의 동작 특성에 대하여 살펴보고자 한다.