• 제목/요약/키워드: Cell-based Modeling

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새로운 태양전지 모델의 파라미터 추출법 (A Novel Parameter Extraction Method for the Solar Cell Model)

  • 김욱;김상현;이종학;최우진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.372-378
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    • 2009
  • 태양광 발전시스템의 설치 용량이 증가함에 따라 시스템 효율을 개선하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 고성능 시스템의 설계 및 시험을 위해서는 태양전지의 모델링을 바탕으로 태양전지의 물리적 특성에 관해 정확히 이해하는 것이 중요하다. 그러나 태양전지의 모델은 다수의 파라미터가 얽힌 비선형 형태이며, 모델식의 파라미터 값을 얻기 위한 기존의 방식에서는 오차를 동반하는 실제와 다른 가정을 전제로 하므로 결과적으로 추출된 파라미터의 정확도가 저하되게 되는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 제조사가 표준상태에서 측정하여 공개하는 태양전지의 I-V 커브로부터 다이오드의 이상계수와 역포화 전류를 구하고 이로부터 저항 성분이 없는 이상적인 태양전지의 I-V 커브를 도출한 뒤, 실측된 I-V 커브와 차이를 최소화하는 직·병렬 저항값을 추출하는 새로운 방식을 제안한다. 기존의 방식과 제안된 방식의 모델링을 통하여 얻은 파라미터를 이용해 구현한 I-V 커브와 실측 I-V 커브와의 상관관계를 최소자승법을 통해 계산함으로써 제안된 방법의 유용함을 증명하였다.

대면적 태양전지의 분할 수에 따른 모듈 특성 모델링 (Module Characteristic Modeling in Terms of the Number of Divisions of Large-Area Solar Cells )

  • 김주휘;이재형
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제36권2호
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    • pp.136-142
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    • 2023
  • In the past, the efficiency of solar cells had been increased in order to increase the efficiency of solar modules. However, in recent years, in order to increase output in the solar industry and market, the competitiveness of solar cells based on large-area solar cells and multi-bus bar has been increasing. Multi-busbar solar module is a technology to reduce power loss by increasing the number and width of the front busbar of the solar cell and reducing the current value delivered by the busbar by half through half-cutting. In the case of the existing M2 (156.75×156.75 mm2) solar cell, even with a half-cut, power loss could be sufficiently reduced, but as the area of the solar cell is enlarged to more than M6 (166×166 mm2), the need for more divisions emerged. This affected not only solar cells but also inverters required for module array configuration. Therefore, in this study, the electrical characteristics of a large-area solar cell and after division were extracted using Griddler simulation. The output characteristics of the module were predicted by applying the solar cell parameters after division to PSPice, and a guideline for the large-area solar module design was presented according to the number of divisions of the large-area solar cell.

TOA Estimation Technique for IR-UWB Based on Homogeneity Test

  • Djeddou, Mustapha;Zeher, Hichem;Nekachtali, Younes;Drouiche, Karim
    • ETRI Journal
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    • 제35권5호
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    • pp.757-766
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    • 2013
  • This paper deals with the estimation of the time of arrival (TOA) of ultra-wideband signals under IEEE 802.15.4a channel models. The proposed approach is based on a randomness test and consists of determining whether an autoregressive (AR) process modeling an energy frame is random or not by using a distance to measure the randomness. The proposed method uses a threshold that is derived analytically according to a preset false alarm probability. To highlight the effectiveness of the developed approach, simulation setups as well as real data experiments are conducted to assess the performance of the new TOA estimation algorithm. Thereby, the proposed method is compared with the cell averaging constant false alarm rate technique, the threshold comparison algorithm, and the technique based on maximum energy selection with search back. The obtained results are promising, considering both simulations and collected real-life data.

Structure-based Functional Discovery of Proteins: Structural Proteomics

  • Jung, Jin-Won;Lee, Weon-Tae
    • BMB Reports
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    • 제37권1호
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    • pp.28-34
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    • 2004
  • The discovery of biochemical and cellular functions of unannotated gene products begins with a database search of proteins with structure/sequence homologues based on known genes. Very recently, a number of frontier groups in structural biology proposed a new paradigm to predict biological functions of an unknown protein on the basis of its three-dimensional structure on a genomic scale. Structural proteomics (genomics), a research area for structure-based functional discovery, aims to complete the protein-folding universe of all gene products in a cell. It would lead us to a complete understanding of a living organism from protein structure. Two major complementary experimental techniques, X-ray crystallography and NMR spectroscopy, combined with recently developed high throughput methods have played a central role in structural proteomics research; however, an integration of these methodologies together with comparative modeling and electron microscopy would speed up the goal for completing a full dictionary of protein folding space in the near future.

The Oscillation Frequency of CML-based Multipath Ring Oscillators

  • Song, Sanquan;Kim, Byungsub;Xiong, Wei
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제15권6호
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    • pp.671-677
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    • 2015
  • A novel phase interpolator (PI) based linear model of multipath ring oscillator (MPRO) is described in this paper. By modeling each delay cell as an ideal summer followed by a single pole RC filter, the oscillation frequency is derived for a 4-stage differential MPRO. It is analytically proved that the oscillation frequency increases with the growth of the forwarding factor ${\alpha}$, which is also confirmed quantitatively through simulation. Based on the proposed model, it is shown that the power to frequency ratio keeps constant as the speed increases. Running at the same speed, a 4-stage MPRO can outperform the corresponding single-stage ring oscillator (SPRO) with 27% power saving, making MPRO with a large forwarding factor ${\alpha}$ an attractive option for lower power applications.

Just-In-Time 컴파일러를 이용한 파이썬 기반 지구동역학 코드 가속화 연구 (Boosting the Performance of Python-based Geodynamic Code using the Just-In-Time Compiler)

  • 박상진;안수정;소병달
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제24권2호
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    • pp.35-44
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    • 2021
  • 파이썬은 다른 정적 언어(예, C, C++, FORTRAN 등)에 비해 실행 속도가 느리기 때문에 대규모 반복이 필요한 지구동역학 코드를 작성하는데 적합하지 않은 것으로 인식되어 왔다. 그러나 파이썬의 계산 속도를 향상시키기 위해 Just-In-Time (JIT) 컴파일 등과 같은 많은 고속화 수단이 개발되었다. 우리는 파이썬을 기반으로 JIT 컴파일러에 최적화된 맨틀 유동 지구동역학 코드를 개발했다. 코드는 지구동역학 분야에서 널리 사용되는 PIC (Particle-In-Cell) 방법과 유한요소법을 결합하여 맨틀 대류를 수치 모사하며, 코드의 신뢰성을 정량적으로 평가하기 위해 잘 알려진 2차원 맨틀 대류 문제를 벤치마킹했다. 수치 모사 결과, 제곱근 평균 제곱 속도와 넛셀 수가 이전 연구와 거의 일치함을 확인했다. JIT 컴파일러를 적용한 코드는 적용하지 않았을 경우와 대비해 계산 속도가 PIC 방법에서 최대 258배, 전체 행렬 조립 과정에서 최대 30배 향상했다. 따라서, 이번 연구는 파이썬의 계산 성능이 JIT 등의 가속기를 이용하여 충분히 향상되며, 많은 지구 동역학 문제를 해결하는데 활용될 수 있음을 제시하였다.

현탁배양 하이브리도마 세포의 속도론적 모델링 (A Kinetic Modeling for the Dynamics of Hybridoma Cells in Suspension Culture)

  • 정연호;박현규최정우
    • KSBB Journal
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    • 제11권3호
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    • pp.276-287
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    • 1996
  • 하이브리도마 세포의 성장과 사망, 모노클론 항체의 생산, 포도당과 글루타민의 소비, 그리고 유산과 암모늄 이옹의 생산에 미치는 클루타민의 영 향을 조사하기 위해 초기 글루타민 농도를 변화시키면서 하이브리도마 세포의 회분식 현탁배양을 실시하였다. 실험 결과에 기초하여 세포의 성장속도, 영양물(포도당과 글루타민) 소비속도, 그리고 모노클론 항체 및 대사 부산물(유산과 암모늄이온)의 생산 속도를 예측할 수 있는 수학적 모델이 제시되었다. 포도당과 글루타민에 대해서는 중첩 적인 Monod 형식이며 암모늄 이옹과 유산에 대해 서는 Non-copmetitive inhibition 관계로 표시되는 세포의 비성장 속도에 관한 방정식이 개발되었다. 유산에 대한 억제 상수는 유산농도에 반바례하였다. 세포의 비사망 속도는 포도당, 글루타민, 암모 늄 이온과 유산 농도의 함수로 유도되었다.

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기지국간 동기오차를 고려한 TD-CDMA 시스템 성능 분석 (Performance Analysis of TD-CDMA Systems with Cell Synchronization Error)

  • 한진규;권동승;이명원;박한규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권12B호
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    • pp.1648-1655
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    • 2001
  • IMT-2000에서 TDD 모드를 지원하도록 제안되어 있는 TD-CDMA 시스템은 CDMA 뿐 아니라 TDMA, TDD 등을 융합한 기술을 이용하고 있다. TD-CDMA 시스템 성능 분석을 위해서는 CDMA 기술에서 고려해야 하는 간섭 뿐 아니라 T7MA와 TDD 기술에서 발생할 수 있는 간섭에 대한 모델링이 필수적이다. 특히 TDD 모드에서는 FDD 모드와는 달리 기지국간 간섭과 이동국간 간섭이 발생하는 특징을 갖는다. 본 논문에서는 TD-CDMA 시스템 성능 분석을 위한 간섭 모델링을 제시하고 프레임 내 슬롯 할당 방법에 따른 성능 분석을 수행하였다. 또한 기지국간의 동기오차를 고려할 수 있도록 간섭 모델링을 확장하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 인접 기지국간에 동기오차가 적고 유사한 슬롯 구조를 가질수록 성능이 향상됨을 확인하였다.

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Cell-balancing Algorithm for Paralleled Battery Cells using State-of-Charge Comparison Rule

  • La, Phuong-Ha;Choi, Sung-Jin
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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    • pp.156-158
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    • 2018
  • The inconsistencies between paralleled battery cells are becoming more considerable issue in high capacity battery applications like electric vehicles. Due to differences in state-of-charge (SOC) and internal resistance within individual cells in parallel, charging or discharging current is not appropriately balanced to each cell in terms of SOC, which may shorten the lifetime or sometimes cause safety issues. In this paper, an intelligent cell-balancing algorithm is proposed to overcome the inconsistency issue especially for paralleled battery cells. In this scheme, SOC information collected in the sub-BMS module is sent to the main-BMS module, where the number of parallel cells to be connected to DC bus is continuously updated based on the suggested SOC comparison rule. To verify the method, operation of the algorithm on 4 paralleled battery cells are simulated on Matlab/Simulink. The simulation result shows that the SOCs of paralleled cells are evenly redistributed. It is expected that the proposed algorithm provides high reliable and prolong the life cycle and working capacity of the battery pack.

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Numerical characterizations of a piezoelectric micromotor using topology optimization design

  • Olyaie, M. Sadeghbeigi;Razfar, M.R.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제11권3호
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    • pp.241-259
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    • 2013
  • This paper presents the optimum load-speed diagram evaluation for a linear micromotor, including multitude cantilever piezoelectric bimorphs, briefly. Each microbeam in the mechanism can be actuated in both axial and flexural modes simultaneously. For this design, we consider quasi-static and linear conditions, and a relatively new numerical method called the smoothed finite element method (S-FEM) is introduced here. For this purpose, after finding an optimum volume fraction for piezoelectric layers through a standard numerical method such as quadratic finite element method, the relevant load-speed curves of the optimized micromotor are examined and compared by deterministic topology optimization (DTO) design. In this regard, to avoid the overly stiff behavior in FEM modeling, a numerical method known as the cell-based smoothed finite element method (CS-FEM, as a branch of S-FEM) is applied for our DTO problem. The topology optimization procedure to find the optimal design is implemented using a solid isotropic material with a penalization (SIMP) approximation and a method of moving asymptotes (MMA) optimizer. Because of the higher efficiency and accuracy of S-FEMs with respect to standard FEMs, the main micromotor characteristics of our final DTO design using a softer CS-FEM are substantially improved.