• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.249-251
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• 2018

본 논문에서는 모델 기반 적응제어 방식중 하나인 확장 칼만 필터(EKF: Extended Kalman Filter)를 사용하여 전기자전거용 배터리팩의 충전량(SOC: State of Charge)을 상온과 저온에서 추정하였다. 온도에 따라 배터리의 특성은 매우 가변적이며, 모델의 특성이 달라짐에 따라 적응제어를 위한 내부 파라미터 또한 상이하게 나타난다. 본 논문에서는 Matlab/Simulink를 이용하여 배터리와 확장 칼만 필터를 설계하고 시뮬레이션하였다. 온도에 따른 최적의 SOC 추정 성능을 얻기 위해, 오차 원인을 분석하고 이에 따른 개선된 SOC 추정 결과를 나타냈다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.458-459
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• 2018

배터리팩에 사용되는 리튬이온 배터리는 제조공정 과정에 따라 각각의 배터리 마다 부피에 의한 물리적 특성, 내부 저항, 자가 방전률, 셀 용량, 배터리 노화 속도 등 여러 가지 특성이 다르다. 배터리 팩의 효율적 운용을 위해 이러한 단위 셀 간편차를 최소화 하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 두 종류의 고용량 리튬이온 배터리를 선정하여 진동 충격 실험 전 후 개방 회로 전압(open circuit voltage, OCV)를 측정하고 Matlab을 사용하여 비교 분석 하였다. OCV 비교 분석 데이터를 이용하여 통계적 분석 기반 셀 스크리닝을 진행하였고 이에 대한 결과를 비교 분석하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.460-461
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• 2018

배터리팩의 과방전은 용량감소와 내부저항의 증가를 일으킨다. 본 논문에서는 고출력 배터리팩의 안정적 운용을 위한 전기적 특성 실험 및 이의 체계적 분석을 실시하였다. 4S4P의 고출력 배터리팩을 직육면체, 정육면체의 두 가지 형태로 구성하여 실험을 진행하였다. 과방전(Over-discharge)이 배터리팩에 악영향을 미치기 때문에 배터리팩을 충 방전함에 있어서 안정성 측면에서 이를 중점적으로 고려해야 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.153-155
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• 2018

본 논문에서는 여러개의 셀들로 구성된 대용량 배터리팩을 충/방전시 나타나는 저 SOC영역에서의 셀간 편차 발생을 줄이기 위해 저 SOC영역에서 사용 가능한 전류값을 제한하여 셀간 편차발생을 방지하는 방법을 제안하고자 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.76-78
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• 2019

에너지저장시스템(Energy storage system; ESS)의 장시간 운용에 따라 배터리 물리적, 화학적으로 배터리 내부 활물질의 변형이 일어나며, 배터리의 전기화학적 특성이 달라진다. 이의 특성을 반영한 배터리 팩의 운용이 필요하며, 안정적이고 장기간 사용하기 위해 배터리 팩 내부 셀 간 불균형을 반영이 필요하다. 하지만, 배터리 팩의 노화로 셀 간 불균형이 발생 시, 같은 조건에서 개별 셀의 노화도를 판단하는 것은 어렵다. 이러한 이유로 배터리 팩뿐만 아니라 개별 셀의 노화를 판단하기 위해 건전성 지표(Health indicator)를 사용한다. 건전성 지표를 사용하여 Hotelling t² 통계량을 적용하여 배터리의 이상 신호 탐지를 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.196-197
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• 2019

E-mobility 어플리케이션의 구동 전원 사용되는 리튬이온 배터리의 온도 특성 반영은 필수적이다. 본 논문에서는 고용량 배터리팩의 온도에 따른 전기적 특성을 확인하기 위해 전기적 특성 실험을 수행하였다. 또한, 고용량 배터리팩의 안전성 및 최적 운용을 위해 전기적 특성 실험 기반 온도에 따른 특성 인자인 셀 간 전압 편차, 용량, SOC별 내부저항의 비교분석을 수행하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.202-203
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• 2019

본 논문은 배터리 팩 기반 건전성 지표 수립을 위하여 24S1P 고용량 배터리 팩을 총 200cycle동안 열화 실험 하였으며, 배터리 성능과 직결된 내부저항과 방전 용량 및 미소 용량을 건전성 지표로 선정하였다. 선정된 파라미터를 전기적 특성 분석을 통해 열화에 따른 경향성을 분석하고 열화와의 상관성을 실험을 통해 확인하였으며, 이를 통해 건전성 지표로의 활용성을 제시한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.73-75
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• 2019

폐배터리를 조합하여 배터리 팩을 구성 시, 사용환경이 상이한 폐배터리 간의 전압/SOC의 편차가 존재하여 장기간 사용시 과충전/과방전과 같은 안전상을 문제가 발생할 가능성이 크다. 따라서 본 논문에서는 확장 칼만 필터를 기반 센서 융합 방법을 사용하여 폐배터리 팩의 셀 간 SOC 불균형을 추정하는 알고리즘을 제안한다. 검증은 셀간 전압 불균형이 있는 노화된 배터리 팩에 임의의 전류 프로파일을 인가하여 제안된 알고리즘을 검증한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권5호
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• pp.121-128
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• 2002

In this paper, the fuel economy of plug-in type hybrid electric vehicle is investigated through simulation. For the simulation study, 2 shaft type parallel hybrid powertrain is chosen and its operation modes are described. The operation algorithm which yields operation points of minimal fuel cost is suggested. Dynamic model fur operation of HEV and simulation procedure is described. Simulation results of fuel economy is compared to non plug-in type HEV as well as conventional vehicle. With total driving distance of 37km and full usage of 2kwh of electric energy stored in battery pack, plug-in type HEV shows 28-30% improved fuel economy compared to non plug-in type HEV and 86-93% improved fuel economy compared to conventional vehicle.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2017년도 전력전자학술대회
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• pp.443-444
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• 2017

본 논문에서는 배터리 팩 시험기에 사용되는 토폴로지인 3상 양방향 풀 브릿지 컨버터의 CC-CV 최적 설계에 대해 제안한다. 대용량 배터리 팩 시험기를 구성하는 소자들은 높은 정격이 요구되고 그에 따라 부피가 커지는 단점이 있다. 이러한 단점을 3상 양방향 풀 브릿지 컨버터를 사용하여 보완을 할 수 있지만 까다로운 회로 해석이 요구된다. 이 배터리 팩 시험기에 사용되는 복잡한 토폴로지를 스위칭 방식에 따라 간단하게 모델링하고, 그에 맞게 정전류 및 정전압 제어 시뮬레이션을 수행하여 얻은 결과를 통해 타당성을 검증하였다.