• 제목/요약/키워드: Low-power software

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COMSOL Multiphysics를 활용한 캔틸레버 형태의 압전 에너지 하베스터 구조 해석 시뮬레이션 (Structural Analysis Simulation of Cantilever Shaped Piezoelectric Energy Harvester Using COMSOL Multiphysics)

  • 곽민섭;황건태
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제34권6호
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    • pp.416-425
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    • 2021
  • In the 4th industrial age, electronic devices are becoming smaller and lighter with a low power consumption to overcome spatial limitation. The piezoelectric energy harvesters can convert mechanical kinetic energy into electric energy; thus, enabling the operation of small electronic devices. Recently, various piezoelectric harvesters have been reported and the electric output from these harvesters could be anticipated by theoretical analysis methods. For example, COMSOL Multiphysics software provides a theoretical simulation of piezoelectric effect with a combination of mechanical and electrical phenomena in the piezoelectric materials. This article introduces a brief modeling of piezoelectric harvester to investigate mechanical stress and electrical output of harvesting devices by the COMSOL Multiphysics software.

전력용 변압기 보호용 시제품 IED 설계와 개선된 기법의 시험 (Testing of Advanced Relaying and Design of Prototype IED for Power Transformer Protection)

  • 박철원;신명철
    • 전기학회논문지P
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    • 제55권1호
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    • pp.6-12
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    • 2006
  • A popular method used by primary protection for power transformer is current ratio differential relaying (RDR) with 2nd harmonic restraints. In modern power transformer due to the use of low-loss amorphous material, the 2nd harmonic component during inrush is significantly reduced. The higher the capacitance of the high voltage status and underground distribution, the more the differential current includes the 2nd harmonic component during internal fault. Thus the conventional method may not operate properly. This paper proposes an advanced relaying algorithm and the prototype IED hardware design and it's real-time experimental results. To evaluate performance of the proposed algorithm, the study is well constructed power system model including power transformer utilizing the EMTP software and the testing is made through simulation of various cases. The proposed relaying that is well constructed using DSP chip and microprocessor etc. has been developed and the prototype IED has been verified through on-line testing. The results show that an advanced relaying based prototype IED never mis-operated and correctly identified all the faults and that inrushes that are applied.

코드 기반 기법을 이용한 디지털 회로의 스캔 테스트 데이터와 전력단축 (Reduction of Test Data and Power in Scan Testing for Digital Circuits using the Code-based Technique)

  • 허용민;신재흥
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제45권3호
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    • pp.5-12
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    • 2008
  • 디지털 논리회로의 테스트 데이터와 전력소비를 단축시킬 수 있는 효율적인 테스트 방법을 제안한다. 제안 하는 테스트 방법은 테스트장비내의 테스트 데이터 저장 공간을 줄이는 하이브리드 run-length 인코딩 벙법에 기초하고, 수정된 Bus-invert 코딩 방법과 스캔 셀 설계를 제안하여, 스캔 동작시의 개선된 전력 단축효과를 가져온다. ISCAS'89 벤치마크 회로의 실험결과 고장 검출율의 저하 없이 평균 전력은 96.7%, 피크전력은 84%의 단축을 보이며 테스트 데이터는 기존 방법보다 78.2%의 압축을 갖는다.

대용량 연료전지시스템의 계통외란 방지알고리즘에 관한 연구 (A Study on the Countermeasure Algorithm for Power System Disturbances in Large Scale Fuel Cell Generation System)

  • 최성식;김병기;박재범;노대석
    • 전기학회논문지
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    • 제65권5호
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    • pp.711-717
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    • 2016
  • Recently, fuel cell generation system with high energy efficiency and low CO2 emission is energetically interconnected with distribution power system. Especially, MCFC(molten carbonate fuel cell) operating at high temperature conditions is commercialized and installed as a form of large scale power generation system. However, it is reported that power system disturbances such as harmonic distortion, surge phenomenon, unbalance current, EMI(Electromagnetic Interference), EMC (Electromagnetic Compatibility) and so on, have caused several problems including malfunction of protection device and damage of control devices in the large scale FCGS(Fuel Cell Generation System). Under these circumstances, this paper proposes countermeasure algorithms to prevent power system disturbances based on the modelling of PSCAD/EMTDC and P-SIM software. From the simulation results, it is confirmed that proposed algorithms are useful method for the stable operation of a large scale FCGS.

저궤도위성의 전력계 및 자세제어계 고장 관리 설계 검증시험 (Fault Management Design Verification Test for Electrical Power Subsystem and Attitude and Orbit Control Subsystem of Low Earth Orbit Satellite)

  • 이상록;전현진;전문진;임성빈
    • 항공우주기술
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    • 제12권2호
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    • pp.14-23
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    • 2013
  • 위성 운용 중 발생할 수 있는 오류에 대한 대비를 고장 관리 설계라고 한다. 고장 관리 설계는 위성에 이상 현상이 나타나는 경우 감지하고 고립시키며, 지상에서 위성과 접속한 이후 오류 사항을 파악하고 대응책을 마련할 때까지 위성을 안전한 상태로 유지하는 기능을 포함한다. 안전 모드 운용은 정상 운용과는 다르게 비행 소프트웨어를 탑재한 탑재 컴퓨터와 전력 제어 및 분배 장치 주관 하에 지상국의 접속 없이 이루어진다. 오류 발생 시 고장 관리 설계에 따라 자동화된 동작이 이루어지는 만큼 지상 시험 단계에서 고장 관리 로직 및 관련 하드웨어가 설계된 대로 동작하는지를 철저하게 검증해야 한다. 또한 실제와 유사한 오류를 위성에 손상 없이 인가해야 한다. 고장 관리 설계 검증시험은 위성을 구성하는 다양한 부분체에 대해서 수행되나 본 논문에서는 저궤도 위성의 비행 모델을 대상으로 수행된 자세제어계와 전력계 시험의 설계에 대해 서술하고 결과에 대해 정리하였다.

경사조건을 고려한 대용량 추진 전동기용 베어링 개발에 대한 연구 (Development of Large Propulsion Motor Bearings Considering Slope Conditions)

  • 오승태;최진우;강병희;김진;최성필;빈재구
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권2호
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    • pp.241-248
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    • 2013
  • 본 논문에서는 상용 회전체 동역학 해석 툴을 이용하여 경사 운전조건을 고려한 대용량 추진 전동기용 베어링 개발에 상사적 설계 방법과 실험적 방법을 적용하였다. 개발된 베어링은 전기적으로 절연이 되어있으며 각 연결부는 2~4mm 의 에폭시 절연판을 연결하여 낮은 열전도 특성을 가지도록 하였다. 본 연구에서는 기존의 저속운전에서 야기되는 베어링 손상 문제를 해결하기 위해 원활한 유막이 생성될 수 있도록 고안한 정압 윤활장치를 적용하여 우수한 윤활특성을 확보하였다. 또한 대형 중량물에 대한 유지보수를 고려하여 반분할 방식의 조립구조를 적용하였다. 본 논문은 고부하, 저속 운전의 추진 전동기 분야에 사용되는 미끄럼 베어링의 주요 핵심설계요소를 언급하였다. 게다가, 시험벤치상에서 다양한 경사조건을 통해 실링부의 오일누유 현상을 확인하였다.

실내 전력관리 시스템을 위한 환경데이터 인터페이스 설계 (Monitoring System for Optimized Power Management with Indoor Sensor)

  • 김도현;이규대
    • 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.127-133
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    • 2020
  • 인공지능의 활용성이 다양해지면서 소형 휴대용기기에 알고리즘을 탑재하려는 요구가 증가하고 있다. 또한 임베디드 시스템이 고성능화하면서 운영체제는 물론 고속연산 및 머신러닝의 알고리즘 구현이 가능해 지고 있다. 그러나 반복연산과 방대한 학습데이터를 처리하는 머신러닝알고리즘의 특성으로 네트워크 연결에 의한 클라우드 환경에 의존하고 있다. 임베디드 시스템에서의 독자적인 운영을 위해서는 저 전력화 및 최적화 알고리즘에 의한 빠른 실행이 요구된다. 본 연구에서는 스마트 제어를 목적으로 임베디드 시스템에 에너지 측정용 센서를 연결하고, 실시간 측정 및 모니터링 시스템으로 측정정보를 데이터베이스로 저장하는 장치를 구현하였다. 연속적으로 측정되어 저장된 데이터는 학습 알고리즘에 적용하여, 최적화 전력제어에 활용가능하며, 에너지 측정에 요구되는 다양한 센서의 인터페이스가 가능한 시스템을 구성하였다.

A Low-Energy Ultra-Wideband Internet-of-Things Radio System for Multi-Standard Smart-Home Energy Management

  • Khajenasiri, Iman;Zhu, Peng;Verhelst, Marian;Gielen, Georges
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제4권5호
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    • pp.354-365
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    • 2015
  • This work presents an Internet of Things (IoT) system for home energy management based on a custom-designed Impulse Radio Ultra-Wideband (IR-UWB) transceiver that targets a generic and multi-standard control system. This control system enables the interoperability of heterogeneous devices: it integrates various sensor nodes based on ZigBee, EnOcean and UWB in the same middleware by utilizing an ad-hoc layer as an interface between the hardware and software. The paper presents as a first the design of the IR-UWB transceiver for a portable sensor node integrated with the middleware layer, and also describes the receiver connected to the control system. The custom-designed low-power transmitter on the sensor node is fabricated with 130 nm CMOS technology. It generates a signal with a 1.1 ns pulse width while consuming $39{\mu}W$ at 1 Mbps. The UWB sensor node with a temperature measurement capability consumes 5.31 mW, which is lower than the power level of state-of-the-art solutions for smart-home applications. The UWB hardware and software layers necessary to interface with the control system are verified in over-the-air measurements in an actual office environment. With the implementation of the presented sensor node and its integration in the energy management system, we demonstrate achievement of the broad flexibility demanded for IoT.

TRS 중계기용 디지털기반 RF 제어 시스템의 구현 (FImplementation of RF Controller based on Digital System for TRS Repeater)

  • 서영호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.1289-1295
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    • 2007
  • 본 논문에서는 유 무선 네트워 킹을 지원하는 TRS 중계기의 전체적인 RF 시스템들을 디지털 방식으로 제어 할 수 있는 고성능 병렬 제어 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 순 역방향 LPA(Linear Power Amplifier), 순 역방향 LNA(Low Noise Amplifier), 채널카드, 직렬통신(RS-232), 유 무선 TCP/IP 통신의 제어를 담당하는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 칩과 전체 시스템의 제어를 관장하는 마스터(Master) 마이크로프로세서, 순 역방향 스펙트럼 분석기(Spectrum Analyzer, SA)를 내장하여 현재 통신되고 있는 채널의 주파수 스펙트럼을 5KHz 단위의 해상도로 관찰할 수 있도록 하는 슬레이브 마이크로프로세서, 각각의 채널카드들을 개별적으로 감시하고 채널카드내의 주파수 합성기(Frequency Synthesizer)를 프로그래밍하기 위한 10개의 채널카드용 마이크로프로세서, 그리고 그 밖의 몇 가지 주변기기들과 회로들로 구성된다. 전체 시스템은 동작의 효율성과 병렬성을 비롯하여 구현의 적합성과 비용을 고려하여 H/W(Hardware) 및 S/W(Software) 부분으로 나누었고, H/W도 FPGA과 마이크로프로세서로 나누어서 최적화를 이루고자 노력하였다.

TRNSYS를 이용한 대규모 태양열발전시스템 성능 연구 (Study on the Large Scale Solar Thermal Power Plant System by Using the TRNSYS Program)

  • 김종규;강용혁;김진수;이상남;유창균;윤환기
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.176-179
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    • 2006
  • This paper describes the procedure of the basic design and transient variation of performance for a 1MWe large scale solar thermal power plant system (STPPS) by using the commercial software tool of TRNSYS. In order to simulate the transient variation of STPPS's performance, the basic design of STPPS are preceded by using the THERMOFLEX, Three different days of DNI weather data of Daejeon in 2005 are used to calculate the performance. For a high DNI data values, the general ing power of 1.1 MWe and flow rate of 1.4kg/s at $804W/m^2$ are good agreement with the basic design value of 1.0 MWe, 1.36 kg/s at $800 /m^2$. Using the other weather data of low and sudden decreasing DNI values, the results show that the output power and flow rate follow well the DNI variation. Based on the results, it is allowed to use the Program to estimate the performance of STPPS for variety of DNI data.

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