• Journal of Power Electronics
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• 제9권3호
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• pp.472-480
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• 2009

In this paper, a charge equalization converter with parallel-connected primary windings of transformers is proposed. The proposed work effectively balances the voltage among Lithium-Ion battery cells despite each battery cell has low voltage gap compared with its state of charge (SOC). The principle of the proposed work is that the equalizing energy from all battery strings moves to the lowest voltage battery through the isolated dc/dc converter controlled by the corresponding solid state relay switch. For this research a prototype of four Lithium-Ion battery cells is optimally designed and implemented, and experimental results show that the proposed method has excellent cell balancing performance.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.256-258
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• 2007

A charge equalization converter with parallel-connected primary windings of transformers is proposed in digest. The proposed work effectively balance the voltage among Lithium-Ion battery cells despite each battery cell has low voltage gap compared with its SOC. The principle of the proposed work is that the equalizing energy from all battery strings moves to the lowest voltage battery through the isolated dc/dc converter controlled by the corresponding bi-directional switch. In this digest, a prototype of four Lithium-Ion battery cells is optimally designed and implemented, and experimental results show that the proposed method has excellent cell balancing performance.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권3호
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• pp.63-69
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• 2017

본 논문은 드론의 체공시간 증대를 위해 고효율 전력관리 회로 및 시스템을 제안한다. 종래의 드론은 다수개의 직렬 배터리와 낮은 효율의 선형 레귤레이터 사용으로 무겁고 발열이 크며 이로 인한 전력누수 문제가 있었다. 본 논문에서는 3.7V 단일 Li-Po 배터리 셀을 사용할 수 있는 스위칭 방식의 승압형 DC-DC 전력변환 회로에 대한 연구를 다룬다. 본 연구를 통해 시제품 개발 결과 3.7V 입력, 5V 출력의 step-up regulation을 실현하였다. 또한 종래 선형 레귤레이터의 50% 수준이었던 전력효율 대비 최대 91.3% 효율과 $50^{\circ}C$ 이하의 표면온도를 달성하였으며, 0.02V/V 및 0.15V/A의 line/load regulation 성능을 측정으로 검증하였다. 본 연구결과를 통해 3.7V 단일 셀 배터리 사용으로 충방전을 위한 별도의 cell-balancing 회로가 필요하지 않게 되며, 높은 전력관리 효율로 드론의 체공시간을 획기적으로 개선시킬 수 있는 가능성을 확인하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권2호
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• pp.701-710
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• 2017

This paper presents a five-level PWM inverter using series and parallel connection of voltage sources. The alternative connection is done by an auxiliary circuit consisted of a switch, three diodes, and two batteries. The auxiliary circuit is located between input dc voltage source and H-bridge cell. Thanks to the auxiliary circuit, the proposed inverter synthesizes five-level output voltage in an effective way. Topologically both batteries are charged and discharged in the same rate, so it does not need to apply battery voltage balancing control method. Theoretical analysis of the proposed inverter is verified by computer-aided simulation and experiment based on a prototype of 1kW.

• 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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.159-160
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• 2014

본 논문에서는 ${\Delta}$결선으로 구성된 Modular Multilevel Converter(MMC)에서 흐르는 전류가 매우 적은 경우 계통에 영향이 없이 셀 직류전압의 불평형을 제어할 수 있도록 영상분전류를 주입하는 방법을 제안하였고, 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제12권1호
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• pp.33-39
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• 2012

This paper describes operating and capacitor voltage balancing of the modular multilevel converter. The paper focuses on sizing of the cell capacitor and establishes approximate expressions for the capacitor voltage. Simulations and experiments results obtained from three-level modular converter are used to demonstrate its viability in medium voltage applications. It is shown that the modular converter can operate over the full modulation index linear range independent of load power factor.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.366-370
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• 2015

본 논문에서는 배터리 교대 방전 기법에서 배터리 셀의 방전 시간을 밸런싱함으로서 배터리 사용 시간을 크게 높이는 방법을 제안한다. 기존 기법에서는 다수의 배터리 셀을 교대로 방전시킴으로서 배터리에 회복 효과를 발생시키고, 이를 통해 배터리 사용 시간을 연장한다. 이때, 시스템에 공급되는 전원이 차단되지 않도록 배터리 셀이 동시에 켜지는 시간 구간이 있는데, 배터리 셀의 전압 차이로 인해 여러 가지 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 배터리 셀이 가능한 한 균등한 전압을 가지도록 배터리의 방전 시간을 제어한다. 실험 결과, 제안하는 방법에서 배터리 사용 시간이 19.2% 연장되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.477-477
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• 2009

Bimodal Tram developed by KRRI is driven by a series Hybrid propulsion system which has both the CNG engine, generator and LPB(Lithium Polymer Battery) pack. It has three driving modes; Hybrid mode, Engine mode and Battery mode. Even in case of Battery mode, LPB pack to get enough power to drive the vehicle only by itself onsists of 168 LPB cells(80Ah per lcell), 650V. It is important thing to manage LPB pack in a right way, which will extend the lifetime of LPB cells and operate in the hybrid mode effectively. This paper has shown the development of battery management system(12 BMS, 1 BMS per 14cells) to manage LPB pack which is connected with CAN(Controller Area Network) each other and measure the voltage, current, temperature and also control the cooling fan inside of LPB pack. Using the measured data, BMS can show the SOC(State of Charge), SOH(State of Health) and other status of LPB pack including of the cell balancing.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권4호
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• pp.609-613
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• 2016

전기자동차 배터리 셀들 간의 불균형 충전 문제를 해결하기 위해, 직병렬 하이브리드 충전 구조를 개발하였다. 이 방법은 직렬 부분에 의해 주 충전이 수행되며 병렬 부분에 의해 밸런싱이 수행되는데, 이 때, 직렬 부분은 부피가 크고 무겁지만 병렬 부분은 직렬 부분보다 작고 가볍다. 개별 배터리 셀 전압을 측정하기 위한 센서 어레이, 듀티비 제어를 포함한 IGBT, 그리고 배터리 관리 시스템은 제안된 시스템의 핵심 요소이다.