• 전력전자학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.467-473
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• 2001

전기자동차 시스템에서 전지관리장치는 배터리의 접압과 온도, 충방전 전류를 검지하고 관리하여, 전기자동차의 운정상태에 따라 충전상태 (SOC)를 추정하여 배터리를 최적 관리하는 역할을 본다. 본 논문에서는 BMS의 역할과 기능에 대한 적합한 알고리즘을 제시하고 이를 EV 차량에 탑재 적용하여 주행시험 및 성능 시험을 행하여 타당성을 입증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.754-760
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• 2012

본 논문은 MW 스케일의 배터리 에너지 저장 시스템 (BESS)을 위한 PMS (power management systems)의 장기간 스케쥴링 알고리즘의 하나로서 peak shaving 알고리즘에 대하여 설명한다. PMS의 목적은 기본적으로 배터리 모듈의 AC 입출력을 제어하는 데 있다. 1일전 부하 곡선이 제공된다는 가정 하에서, 오프라인 peak shaving 알고리즘이 적용될 수 있으나, 이 오프라인 알고리즘의 결과를 적용할 경우 부하 곡선에 존재하는 불확실성에 의하여 그 적용 결과가 실시간 운전에서는 다르게 나타날 수 있다. 본 논문에서는 PMS의 peak shaving 문제에서 부하 곡선의 불확실성을 고려하기 위하여 퍼지 LP 문제 형태로 정식화하고 그 해법과 실시간 운전 시 적용 방안에 대하여 논한다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권3호
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• pp.37-44
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• 2022

Plug-in Hybrid electric vehicles (PHEV) show great potential to reduce gas emission, improve fuel efficiency and offer more driving range flexibility. Moreover, PHEV help to preserve the eco-system, climate changes and reduce the high demand for fossil fuels. To address this; some basic components and energy resources have been used, such as batteries and proton exchange membrane (PEM) fuel cells (FCs). However, the FC remains unsatisfactory in terms of power density and response. In light of the above, an electric storage system (ESS) seems to be a promising solution to resolve this issue, especially when it comes to the transient phase. In addition to the FC, a storage system made-up of an ultra-battery UB is proposed within this paper. The association of the FC and the UB lead to the so-called Fuel Cell Battery Electric Vehicle (FCBEV). The energy consumption model of a FCBEV has been built considering the power losses of the fuel cell, electric motor, the state of charge (SOC) of the battery, and brakes. To do so, the implementing a reinforcement-learning energy management strategy (EMS) has been carried out and the fuel cell efficiency has been optimized while minimizing the hydrogen fuel consummation per 100km. Within this paper the adopted approach over numerous driving cycles of the FCBEV has shown promising results.

• 대한조선학회논문집
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• 제58권4호
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• pp.225-233
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• 2021

Conventional submarine propulsion batteries have mainly used lead acid batteries, which have proved relatively safe, but in recent years, research on mounting lithium-ion batteries to improve the underwater operation capability of submarines is underway in advanced countries such as Japan. Korea has world-class technology in the development of electric vehicles and lithium-ion batteries for energy storage, but fire safety accidents continue to occur in electric vehicles and energy storage lithium-ion batteries. In order to mount the lithium-ion battery in a submarine, it is necessary to check the safety as well as whether the performance is improved compared to the lead acid battery. Through the charge/discharge experiment of this lithium-ion battery module unit, it was possible to measure how much performance was improved compared to the lead acid battery. Safety tests were conducted on the lithium-ion battery module assuming that it was mounted on a submarine, and it was confirmed that safety was secured when applied to a submarine. Since many modules are mounted on actual submarines, it has been confirmed that it can be applied to submarine systems by simulating charge/discharge characteristics through Hardware-in-the Loop(HILS). Through the results of this study, the application of lithium-ion batteries to submarines is expected to significantly improve the sustainability of underwater operations.

• 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.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.70-81
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• 2011

In this paper, a multi-agent control system for DC-coupled photovoltaic (PV), fuel cell (FC), ultracapacitor(UC) and battery hybrid power system is studied for commercial buildings & apartment buildings microgrid. In this proposed system, the PV system provides electric energy to the electrolyzer to produce hydrogen for future use and transfer to the load side, if possible. Whenever the PV system cannot completely meet load demands, the FC system provides power to meet the remaining load. A multi-agent system based-power management and control algorithm is proposed for the hybrid power system by taking into account the characteristics of each power source. The main works of this paper are hybridization of alternate energy sources with FC systems using long and short storage strategies to build the multi-agent control system with pragmatic design, and a dynamic model proposed for a PV/FC/UC/battery bank hybrid power generation system. A dynamic simulation model for the hybrid power system has been developed using Matlab/Simulink, SimPowerSystems and Stateflow. Simulation results are also presented to demonstrate the effectiveness of the proposed multi-agent control and management system for building microgrid.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1603-1611
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• 2021

본 연구에서는 에너지 저장장치인 배터리를 기존의 발전기 전력계통에 연계하기 위하여 양방향 전력의 흐름이 가능한 BDC(Bi-Directional Converter) 적용을 위해 모델링을 통하여 제어 프로세스를 설계하고, 해상 상황에 따라 변화하는 부하에 최적화된 전력 공급이 가능한 배터리의 충전 혹은 방전 메커니즘에 대하여 제안한다. 본 연구는 MATLAB/Simulink를 이용하여 BDC를 모델링 하였으며 부하 시나리오에 따라 배터리 충전 및 방전 시의 전류 제어 및 SOC(State Of Charge) 최적화를 시뮬레이션 하였다. 이를 통해 선내 운전되는 발전기가 최적운전 범위에 운전될 수 있도록 배터리와 전력 및 부하를 연동할 수 있도록 하였으며, 발전기가 높은 연료효율 범위에서 운전될 수 있도록 전력제어관리를 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.587-596
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• 2021

해군 함정에는 특수목적을 수행하기 위해 구성되어있는 시스템이 있다. 그 중에는 지휘무장통제체계(CFCS : Command and Fire Control System, 이하 CFCS)가 존재하며 이를 운용하기 위해 요구사항에 맞는 장비가 개발된다. 특히 이러한 장비들 중 일부는 함정의 발전기 문제나 기타 예기치 못한 상황에서 정전이 발생하더라도, 운용 지속성 및 중요한 자료를 백업할 수 있도록 무정전전원공급장치 (UPS : Uninterruptible Power System, 이하 UPS)를 적용해야한다. 만약 이를 충족하지 못할 경우 전력손실로 이어진다. 그러므로, 우리는 안정적인 UPS가 적용될 수 있도록 방안을 강구해야한다. 안정적인 UPS를 설계하기 위해 배터리와 배터리관리시스템 (BMS : Battery Management System, 이하 BMS)은 중요한 요소가 된다. 만약 이러한 배터리와 BMS가 불안정하게 되면 전원문제가 발생할 경우 중요한 전술 정보가 손실되거나 전투체계 수행업무를 정상적으로 할 수 없게 되므로 큰 전력 공백이 발생한다. 즉, 본 시스템의 안전성 확보가 필수적이다. 따라서, 본 논문에서는 CFCS에 적합한 UPS 개선을 위해 배터리 비교분석, 주요회로 누설전류 분석, 내환경성 시험을 토대로 개선된 시스템을 구현 및 검증하였다.

• Advances in Automotive Engineering
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• 제1권1호
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• pp.79-104
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• 2018

A detailed literature review is presented for the applications of the heat pump technologies on the electric vehicles Heating, Ventilation and Air Conditioning (HVAC) system. Due to legal regulations, automotive manufacturers have to produce more efficient and low carbon emission vehicles. Electric vehicles can be provided these requirements but the battery technologies and energy managements systems are still developing considering battery life and vehicle range. On the other hand, energy consumption for HVAC units has an important role on the energy management of these vehicles. Moreover, the energy requirement of HVAC processes for different environmental conditions are significantly affect the total energy consumption of these vehicles. For the heating process, the coolant of internal combustion (IC) engine can be utilized but in electric vehicles, we have not got any adequate waste heat source for this process. The heat pump technology is one of the alternative choices for the industry due to having high coefficient of performance (COP), but these systems have some disadvantages which can be improved with the other technologies. In this study, a literature review is performed considering alternative refrigerants, performance characteristics of different heat pump systems for electric vehicles and thermal management systems of electric vehicles.