• 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.

• 전력전자학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.530-537
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• 2014

A controller design method for a battery-energy storage system using a linearized battery model is presented in this paper. The suggested linear battery model is expressed with open-circuit voltage having three relaxation filters and a linear output equation. A method to obtain on-line resistance and maximum available power is also presented. The battery state of charge information is obtained by Kalman filter, and its performance is verified by FTP75 driving cycles. The controller for power converter is designed and experimented with a 250 V battery pack. The proposed control method is simple and easy to apply to a real system.

• 동력기계공학회지
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• 제18권6호
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• pp.193-199
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• 2014

The series connected battery cells are mainly used in high voltage battery pack application. However parameter inequality of each battery cell makes battery voltage imbalance problem. In this paper, a new balancing circuit utilizing converter scheme for the series connected battery cells is proposed. Proposed circuit offers easy control and fast equalization time. Moreover the circuit can be used in a practical application because it has high modularity and can operate during the charging/discharging cycle. To show its superiorness and effectiveness, the principle of proposed circuit is explained with computer simulation and experiment is carried out using lithium-ion battery.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권12호
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• pp.54-64
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• 2021

Electric vehicles use lithium-ion battery packs as the power supply, where the batteries are connected in series or parallel. The temperature control of each battery is essential to ensure a consistent overall temperature. This study focused on reducing ohmic heating caused by batteries to realize a uniform battery temperature. The battery spacing was optimized to improve air cooling, and the tilt angle between the batteries was varied to optimize the internal structure of the batterypack. Simulations were performed to evaluate the effects of these parameters, and the results showed that the optimal scheme effectively achieved a uniform battery temperature under a constant power discharge. These findings can contribute to future research on cooling methods for battery packs.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.152-153
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• 2012

본 논문에서는 리튬이온 배터리 셀을 이용한 4kWh급 배터리팩의 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System) 개발을 연구하였다. 리튬이온 배터리는 셀의 특성 때문에 반드시 배터리 관리 시스템이 필요하며, 배터리 팩으로 제작시 각 셀의 상태 모니터링 및 보호를 위하여 필수적인 장치이다. 제작된 배터리 관리 시스템은 충방전 시험과정을 거쳐 순수 전기자동차에 사용될 배터리 관리 시스템으로 사용가능함을 실험하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.324-329
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• 2011

휴대 기기가 고기능화, 다기능화 됨에 따라 다양한 멀티미디어 기능이 요구되면서 배터리를 보다 장시간 이용하면서 더 높은 전력과 에너지가 요구되고 있다. 이에 따라 여러 개의 리튬이온 cell을 연결한 배터리팩이 많이 사용되고 있다. 2개 이상의 cell로 구성된 리튬이온 배터리를 안전하게 사용하기 위해서는 과전압 및 과전류, 고온으로 부터 보호해야 됨은 물론, 수명을 연장하기 위해서 각 cell의 전압을 같게 유지시켜주는 balancing 기능이 반드시 요구된다. 본 논문에서 제안한 IC는 모바일 기기뿐만 아니라 E-bike, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 분야에도 적용 가능할 것으로 예상되며, 국내 PMIC 발전에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권12호
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• pp.819-828
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• 2022

본 연구는 일반적인 쿼드 틸트 로터 타입의 전기 추진 수직이착륙 항공기에 대하여 배터리의 성능에 따른 기체 사이징의 민감도를 분석하였다. Uber Elevate와 NASA가 제시한 임무 요구도를 기반으로 초기 기체 사이징을 수행하였으며, 200Wh/kg~400Wh/kg의 배터리 팩 기준 비에너지와 4C~5C의 연속 방전율 범위에 대하여 항공기의 총 중량은 5,000lb~11,000lb으로 예측되었다. 기체 총 중량을 7,000lb를 가정 시 가용 출력과 가용 에너지 측면에서 각각 요구되는 배터리 사양을 도출하였으며, 배터리 비에너지와 방전율의 영향을 분석하였다. 배터리 팩 고장 및 프롭 로터 고장과 같은 조건을 고려하여 배터리 최대 방전율 또한 제시하였다.

• 전력전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.16-24
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• 2019

The performance of the battery management system (BMS) algorithm is important for ensuring the stability and efficient operation of battery packs. Such a performance is determined by the internal parameters of the electrical equivalent circuit model (EECM). This study proposes a performance improvement and verification of battery parameters for the BMS algorithm using electrical experiments and tools. The parameters were extracted through electrical characteristic experiments, and an EECM based on Ah counting was designed. Simulation results using the EECM were compared with actual experimental data to determine the best parameter extraction method.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제32권1호
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• pp.58-63
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• 2019

Lithium-ion batteries used for IT, automobiles, and industrial energy-storage devices have battery management systems (BMS) to protect the battery from abnormal voltage, current, and temperature environments, as well as safety devices like, current interruption device (CID), fuse, and vent to obtain positive temperature coefficient (PTC). Nonetheless, there are harmful to human health and property and damage the brand image of the manufacturer because of smoke, fire, and explosion of lithium battery packs. In this paper, we propose a systematic protection algorithm combining battery temperature, over-current, and interconnection between protection elements to prevent copper deposition, internal short circuit, and separator shrinkage due to frequent and instantaneous over-current discharges. The parameters of the proposed algorithm are suggested to utilize the experimental data in consideration of battery pack operating conditions and malicious conditions.

• 전력전자학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.142-149
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• 2022

In increasing the safety and usage of lithium-ion battery packs, reducing the parameter deviation between cells, such as voltage and temperature within the battery pack, is important. In this study, we propose a screening method to reduce parameter deviation between cells in battery packs. Screening algorithms are constructed based on Fuzzy logic and quantitatively express the similarities between battery cells. Screening is applied by utilizing series resistance components after experiments of electrical characteristics that consider the operation status of battery packs. After screening, the standard deviation of series resistance components according to the similarity ranking is compared and analyzed, and their conformity are verified with the algorithm parameters.