• 제목/요약/키워드: Battery management systems

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전기 자동차의 안전성 확보를 위한 배터리 관리 시스템의 절연 설계 (Insulation design of battery management system for safety of electric vehicle)

  • 박정환;차한주
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.131-132
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    • 2015
  • 본 논문에서는 국제 규정에서 요구되는 고전압에 대한 전기적 안전성 확보를 위한 설계 기준 및 배터리 관리 시스템의 절연 설계 방법에 대해서 살펴보았다. 아울러 고전압 안전성 상태를 감시하는 지락파괴 감시기능의 동작 해석에 대한 연구를 진행하였으며, 실험을 통하여 그에 대한 타당성을 검증하였다.

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전기자전거 응용을 위한 배터리 충전 기능 내장형 부스트 컨버터 (Boost Converter Embedded Battery Charging Function for Application of E-bike)

  • 김다솜;김상연;강경수;노정욱
    • 전력전자학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.175-181
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    • 2016
  • In the conventional E-bike, a 42 V/10 A Li-ion battery drives a 24 V/10 A BLDC motor via a 6-switch PWM DC/AC inverter. The major problems of the conventional battery-fed motor drive systems are listed as follows. To charge the battery, an external battery charger (adapter) is required, which degrades the portability of E-bike users. In addition, given the high-frequency operation of the motor drive inverter, the switching losses are significant, which degrades the whole power efficiency. High-voltage batteries (42 V) require a complex battery management system (BMS), which degrades the reliability of the battery pack. In this paper, an embedded boost-converter battery charger for E-bikes is proposed. The variable output boost converter, which converts 16.8 V battery voltage to the required variable voltage of the inverter input, can use a low-voltage battery and thus improve the reliability of batteries. By varying the inverter input voltage via boost converter, a DC link voltage control method can be applied to reduce the switching frequency of the inverter, which improves the whole power efficiency. Given that the function of a flyback charger is integrated in the proposed boost converter, the portability of the E-bike user can be maximized by excluding an external adapter. The validity of the proposed circuit will be confirmed by operation mode analysis and simulation. Moreover, experimental results of integrative charger using Li-ion battery and 200 W motor test will be showed with a prototype sample as well.

전기차와 ESS용 이차전지 시장의 현재와 미래에 대한 기술경제적 분석 (Techno-economic Analysis on the Present and Future of Secondary Battery Market for Electric Vehicles and ESS)

  • 이정승;김수경
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제30권1호
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    • pp.1-9
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    • 2023
  • Interest in the future of the battery market is growing as Tesla announces plans to increase production of electric vehicles and to produce batteries. Tesla announced an action plan to reduce battery prices by 56% through 'Battery Day', which included expansion of factories to internalize batteries and improvement of materials and production technology. In the trend of automobile electrification, the expansion of the battery market, which accounts for 40% of the cost of electric vehicles, is inevitable, and the size of the electric vehicle battery market in 2026 is expected to increase more than five times compared to 2016. With the development of materials and process technology, the energy density of electric vehicle batteries is increasing while the price is decreasing. Soon, electric vehicles and internal combustion locomotives are expected to compete on the same line. Recently, the mileage of electric vehicles is approaching that of an internal combustion locomotive due to the installation of high-capacity batteries. In the EV battery market, Korean, Chinese and Japanese companies are fiercely competing. Based on market share in the first half of 2020, LG Chem, CATL, and Panasonic are leading the EV battery supply, and the top 10 companies included 3 Korean companies, 5 Chinese companies, and 2 Japanese companies. All-solid, lithium-sulfur, sodium-ion, and lithium air batteries are being discussed as the next-generation batteries after lithium-ion, among which all-solid-state batteries are the most active. All-solid-state batteries can dramatically improve stability and charging speed by using a solid electrolyte, and are excellent in terms of technology readiness level (TRL) among various technology alternatives. In order to increase the competitiveness of the battery industry in the future, efforts to increase the productivity and economy of electric vehicle batteries are also required along with the development of next-generation battery technology.

지하 공동구 비상조명 LED 구동용 초소형 자기 에너지 하베스트 전력관리 회로 설계 (Design of Micro-Magnetic Energy Harvest Power Management Circuit for Emergency Lighting LED Driving in Underground Facility for Public Utilities)

  • 심혜령;이경호;김종현;한석붕
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.495-502
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    • 2020
  • 본 논문에서는 자기 에너지 하베스트를 이용하여 지하 공동구의 비상조명 LED를 구동하는 전력관리 회로를 설계하였다. 자기 에너지 하베스트는 하베스터 소자와 전력관리 회로로 구성되어 진다. 제안하는 회로는 정류기, 배터리 충전회로와 LED 구동회로로 만들어졌다. 평상시에는 만들어진 전력으로 배터리를 충전하고, 비상시에는 배터리에 충전된 에너지를 이용하여 LED를 구동한다. 측정 결과, 47 mF 커패시터를 충전하는 데 2분이 걸렸다. 이것은 약 3분 30초 동안 비상조명용 LED를 구동할 수 있는 전력량이다. 이를 통해, 본 논문에서 제안하는 자기 에너지 하베스트용 전력관리 회로를 이용하여 별도의 전원을 끌어오기 어려운 지하 공동구의 비상조명 LED 구동용 전원장치로 사용할 수 있는 것을 확인하였다.

An efficient session management scheme for low-latency communications in 5G systems

  • Kim, Jae-Hyun;Kim, Seog-Gyu
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.83-92
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    • 2020
  • 본 논문에서는 5G 시스템에서 저지연 통신들을 위한 효율적인 세션 관리 기법을 제안한다. 본 논문에서의 효율적인 세션 관리 기법은 저지연 통신들을 위한 세션 설정 실패 시 불필요한 재시도 제어 오버헤드를 방지, 단말의 배터리 소모를 막고 네트워크 리소스 낭비를 방지할 수 있도록 제안한다. 제안하는 기법은 만약 단말이 네트워크 실패 혹은 리소스 부족으로 인하여 5G 시스템과의 저전력 통신을 위한 Always-on PDU 세션 설정이 실패했을 때, 5G 네트워크로부터 실패 관련 특정 정보를 포함한 NAS 메시지에 의하여 단말의 Always-on PDU 세션 재설정을 제한한다. 실험 결과, 현재 3GPP 5G 시스템에서의 세션 관리 방안과 비교하여 제안하는 ESMS는 불필요한 제어 오버헤드를 최소화하고, 단말의 배터리 효율성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

Mobile 임베디드 시스템의 CPU 소모전력 관리 기법 (The CPU power management technique in the Mobile Embedded System)

  • 김화영;김영길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.170-176
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    • 2009
  • 배터리를 전원으로 사용하는 이동 통신 기기에서 전력관리의 효율성은 전통적으로 중요한 요구조건 중의 하나이다. 특히 고성능과 고기능을 제공하면서도 더 긴 동작시간이 요구되는 최근의 이동 통신 기기들에서는 이러한 효율적인 전력 관리의 중요성이 더욱 크다. 본 논문은 전력 소모량과 시스템의 크기에서의 장점으로 인해 이동 통신기기에 폭 넓게 적용되고 있는 임베디드 system에서의 효율적인 전력 관리를 위한 CPU 소모 전력 관리 기법으로 적응적 동적 전력 관리 기법을 제안한다.

임베디드 시스템의 소모 전력 관리 기법 (The power management technique in the Embedded System)

  • 김화영;정기현
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.1119-1120
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    • 2008
  • 배터리를 전원으로 사용하는 이동 통신 기기에서 전력 관리의 효율성은 전통적으로 중요한 요구조건 중의 하나이다. 특히 고성능과 고기능을 제공하면서도 더 긴 동작시간이 요구되는 최근의 이동 통신 기기들에서는 이러한 효율적인 전력 관리의 중요성이 더욱 크다. 본 논문은 전력 소모량과 시스템의 크기에서의 장점으로 인해 이동 통신 기기에 폭 넓게 적용되고 있는 embedded system 에서의 효율적인 전력 관리를 위한 CPU 소모 전력 관리 기법으로 적응적 동적 전력 관리 기법을 제안한다.

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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.

Dynamic Power Management Structure for Energy Harvesting Pervasive Computing System

  • Bae, Hyeoungho;Kim, Dong-Sung
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • In this paper, a novel power management structure for an energy harvesting pervasive system is proposed. The system considers the power state of each subsystem to assign proper power sources. The switch matrix structure utilizes each power source to reduce the peak current of the battery. The power management structure can be interfaced to an embedded system power supply without significant design change.

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최소 자승법을 이용한 하이브리드용 리튬이온 배터리 모델링 및 특성분석 (Modeling and Characteristic Analysis of HEV Li-ion Battery Using Recursive Least Square Estimation)

  • 김호기;허상진;강구배
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.130-136
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    • 2009
  • A lumped parameter model of Li-ion battery in hybrid electric vehicle(HEV) is constructed and system parameters are identified by using recursive least square estimation for different C-rates, SOCs and temperatures. The system characteristics of pole and zero in frequency domain are analyzed with the parameters obtained from different conditions. The parameterized model of Li-ion battery indicates highly dependant of temperatures. The system pole and internal resistance changes 6.6 and 18 times at $-20^{\circ}C$, comparing with those at $25^{\circ}C$, respectively. These results will be utilized on constructing model-based state observer or an on-line identification and an adaptation of the model parameters in battery management systems for hybrid electric vehicle applications.