Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권7호
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pp.635-641
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2016
엔진과 전기추진장치를 혼합한 하이브리드 추진 장치를 구동하기 위해서는 셀 단위로 이루어진 수십 개의 리튬계열의 배터리가 들어 있는 팩들로 접속이 된 전원을 사용한다. 따라서 많은 량의 배터리 셀의 상태를 언제든지, 엄격하게 관리할 필요가 있다. 일반적으로 배터리 관리(Battery management system, BMS)는 셀 전압, 전류 및 온도 등의 데이터를 운전 중에 받아서 상태를 컴퓨터로 모니터링 한다. 배터리의 상태를 확인하기 위한 또 다른 중요한 데이터는 배터리의 잔존수명(State of charge, SOH)을 알 수 있는 내부저항과 충전상태(State of charge, SOC)를 알 수 있는 무 부하 단자전압(Open circuit voltage, OCV)이 있다. 그러나 연속운전 중에는 내부 손실저항과 캐패시턴스의 병렬 등가회로로 인하여 내부저항의 측정이 어렵다. 또한 대부분의 에너지저장시스템에는 전압, 전류, 온도 등의 데이터를 이용하여 BMS가 수행되고 있지만, 운전 중에 예기치 않게 배터리 셀의 고장이 발생하는 경우에는 구동 전원장치의 출력전압이 변동하고, 하이브리드 자동차 또는 선박의 추진이 어려울 수가 있다. 본 논문에서는 리튬인산철 배터리 팩을 이용한 하이브리드 선박용 직류전원장치를 대상으로 배터리 셀의 돌발고장 순간에도 직류전원장치의 일정전압을 유지하면서 내부저항의 추정이 가능하고, 정상운전 중에는 OCV의 추정이 가능한 고 안전 BMS를 구현하고자 한다.
This paper uses seasonal auto-regressive integrated moving average (S-ARIMA), which is efficient in seasonality between time-series models, to predict the degradation tendency for lithium-ion batteries and study a method for improving the predictive performance. The proposed method analyzes the degradation tendency and extracted factors through an electrical characteristic experiment of lithium-ion batteries, and verifies whether time-series data are suitable for the S-ARIMA model through several statistical analysis techniques. Finally, prediction of battery aging is performed through S-ARIMA, and performance of the model is verified through error comparison of predictions through mean absolute error.
같은 정격을 가진 배터리 일지라도 온도나 노화에 따라 용량, Direct current internal resistance(DCIR)이 서로 다른 값을 나타낸다. 또한, 용량과 DCIR의 상관관계가 항상 성립하는 것은 아니다. 이러한 특성으로 인해 펄스파워 관련 State of health(SOH)를 알기 어렵다. 이번 논문에서는 해밍네트워크를 이용한 리튬이온 배터리의 특성을 분석, 연구하였다. 펄스파워는 전압의 함수이다. 배터리 충방전 프로파일을 이용하여 전압패턴들을 선정한 후 특성 파라미터를 이용하여 해밍네트워크에 사전에 학습시킨다. 다음, 임의의 배터리 데이터를 통계 처리하여 전압패턴 특성 파라미터를 추출한 후 신경회로망에 입력하여 학습한 전압패턴들 중 임의의 배터리에 맞는 배터리를 선정한다. 패턴선정은 상온에서 10개의 리튬이온 프레시 배터리(1.3Ah)가 이용되었고 검증을 위해 DCIR 값을 구하였다.
CubeSats classified as pico-class satellite require a ground station to track the satellite, transmit a command, and receive an on-orbit data such as SOH (State-of-Health) and mission data according to the operation plan. For this, ground station system has to be properly designed to perform a communication to with the satellite with enough up- and down-link budgets. In this study, a conceptual design of the ground station has been performed for the CubeSat named as STEP Cube Lab. (Cube Laboratory for Space Technology Experimental Project). The paper includes a ground station hardware interface design, link budget analysis and a ground station software realization. In addition, the operation plan of the ground station has been established considering the STEP Cube Lab. mission requirements.
상이한 전기화학적 특성을 가진 단위 셀들을 미리 선별하여 팩의 안전한 운용 및 배터리 관리 시스템의 성능 향상을 위해 스크리닝(screening)은 필수적이다. 그러므로, 본 논문에서는 이산 웨이블릿 변환(DWT;discrete wavelet transform)을 이용한 리튬 이온 배터리 스크리닝 방법을 제안한다. 제안된 방식은 축소된 하이브리드 자동차용 전류프로파일을 통해 얻어진 충방전 전압을 이산 웨이블릿 변환에 적용하여 저주파 전압 성분과 고주파 전압 성분으로 분리하고, 각 단계별로 얻어진 성분들의 통계처리를 실시하여 스크리닝을 구현한다. 특히, 마지막 단계에서의 저주파 전압 성분과 고주파 전압 성분은 배터리의 State-of-health(SOH)를 예측하기 위한 성분으로 정의된다.
Choi, Woosung;Shin, Heon-Cheol;Kim, Ji Man;Choi, Jae-Young;Yoon, Won-Sub
Journal of Electrochemical Science and Technology
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제11권1호
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pp.1-13
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2020
As research on secondary batteries becomes important, interest in analytical methods to examine the condition of secondary batteries is also increasing. Among these methods, the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) method is one of the most attractive diagnostic techniques due to its convenience, quickness, accuracy, and low cost. However, since the obtained spectra are complicated signals representing several impedance elements, it is necessary to understand the whole electrochemical environment for a meaningful analysis. Based on the understanding of the whole system, the circuit elements constituting the cell can be obtained through construction of a physically sound circuit model. Therefore, this mini-review will explain how to construct a physically sound circuit model according to the characteristics of the battery cell system and then introduce the relationship between the obtained resistances of the bulk (Rb), charge transfer reaction (Rct), interface layer (RSEI), diffusion process (W) and battery characteristics, such as the state of charge (SOC), temperature, and state of health (SOH).
The Electro-Optical Camera (EOC) is a high spatial resolution, visible imaging sensor which collects visible image data of the earth's sunlit surface and is the primary payload on KOMPSAT-l. The purpose of the EOC payload is to provide high resolution visible imagery data to support cartography of the Korean Peninsula. The EOC is a push broom-scanned sensor which incorporates a single nadir looking telescope. At the nominal altitude of 685Km with the spacecraft in a nadir pointing attitude, the EOC collects data with a ground sample distance of approximately 6.6 meters and a swath width of around 17Km. The EOC is designed to operate with a duty cycle of up to 2 minutes (contiguous) per orbit over the mission lifetime of 3 years with the functions of programmable gain/offset. The EOC has no pointing mechanism of its own. EOC pointing is accomplished by right and left rolling of the spacecraft, as needed. Under nominal operating conditions, the spacecraft can be rolled to an angle in the range from +/- 15 to 30 degrees to support the collection of stereo data. In this paper, the status of EOC such as temperature, dark calibration, cover operation and thermal control is checked and analyzed by continuously monitored state of health (SOH) data and image data during the mission life of 3 years. The aliveness of EOC and operation continuation beyond mission life is confirmed by the results of the analysis.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권1호
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pp.28-33
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2016
배터리는 휴대폰, 전기자동차, 무인잠수정 등과 같은 분야에서는 주 동력원으로 사용되고, 일반 자동차에서는 시동기 또는 램프구동용으로 사용되며, 일반 선박에서는 비상전원으로 사용되고 있다. 2차 전지로는 납축전지와 리튬이온 배터리를 많이 사용하고 있으며, 납축전지는 가격이 비교적 저렴하고 안전하다. 리튬이온전지는 에너지 밀도가 높고 출력이 우수하며 수명이 긴 장점이 있으나 공기 중의 수분과 반응하여 폭발의 위험성을 가지고 있다. 그러나 최근에는 방수, 방염, 방진 기술의 발달에 힘입어 리튬배터리의 사용이 증가하고 있고, 특히 하이브리드 선박 및 전기추진 선박 등의 주동력원으로 사용될 만큼 그 사용범위가 점점 넓어지고 있으므로 좀 더 엄격한 배터리의 관리가 필요하다. 하이브리드 선박에서는 500kWh 이상의 대용량 동력원을 만들기 위하여 셀(Cell) 단위로 이루어진 수십 개의 리튬배터리가 들어 있는 팩들로 접속이 된 전원을 사용한다. 따라서 배터리 점검에 필요한 검출 전압, 전류 및 온도 데이터들을 관리용 서버로 보내 주는 유선 점검 및 감시시스템을 구현하는 데에는 많은 전선과 통신 모듈이 필요하다. 본 논문에서는 직렬통신 모듈보다 가격이 저렴하고 전선을 사용하지 않는 저 전력 블루투스(Bluetooth low energy, BLE) 무선통신 모듈과 전력선 모뎀을 사용하여 하이브리드 선박용 리튬배터리 저가형 점검 및 감시시스템을 구현하고자 한다. 배터리의 점검요소에는 잔존용량(State of charge, SOC)과 잔존수명(State of health, SOH)이 있으며, 제안한 시스템은 이들을 규칙적으로 점검하여 배터리의 수명 예측과 예방 정비를 할 수 있기 때문에 안전사고를 방지할 수 있을 것으로 전망된다.
Electrochemical impedance spectroscopy(EIS) are using widely as a useful technique mainly in the field of electrochemical for the analysis of electrode reactions or characteristics of the composites. The response analysis of the systems technique provides comprehensive informations about the characteristic and structure of complex and internal reaction. The EIS is the method to measure impedance of the measurement target classified by the frequency, it select the equivalent impedance model to give same response from the result and it calculate the parameter. Therefore, the chemical reaction inside the fuel cell is to modeling to electrical impedance. And as repeating the same experiment in each of the operating point, we can get each different parameter. As a result, we can establish the equivalent impedance model in each operating point. Therefore, if we use these models, we can evaluate the fuel cell without the internal design parameter of the fuel cell as required in existing modeling. The EIS is used typically technique for distinguish status of fuel cell called SOH(State Of Health). When the fuel cell is degradation, Efficiency and health of the fuel cell is reduced because internal impedance is increase. As usage of these principles, we can evaluate state of fuel cell through the impedance analysis of fuel cells. In this study, we are presents EIS distinction system and algorithm for residential fuel cell systems. At the time of the fuel cell installation in the fields, the EIS system and proposed algorithm will be able to apply as technique for efficiency and performance evaluation about fuel cell system.
Cho, Tak(曺倬)'s Yi-Yang-Pyun(二養編), first published in the 12 year of Kwang-Hae-Kun(光海君) era(1620), is composed of two parts. The first part is an edition of various Confucian scriptures that is used to control and restrain the mind. The second pan, considering mostly of contents borrowed from medical works, anthologies and books on yang-saeng(養生), is used to maintain the well-being of the body. Yi-Yang-Pyun shows several distinct characteristics of Yang-saeng ideas. first, it follows the teachings of Yi, Hwang(李滉) which denotes the state of body and mind according to the Kyung(敬) philosophy. 'Kyung' is a state of being that does not require bondage as it automatically reveres the mind. Therefore, actively fostering the body and mind is to maintain this respective state of being. Second, it has summarized and arranged certain medical contents from the Dong-Eui-Bo-Kam(東醫寶鑑) for the purpose of discovering the truth underlying one's body in an effort to pursue the logics of universal nature. Third, although it was based on the contents of Confucianism related books, it widely encompassed the regimen of Taoism. Fundamentally, the Confucian had regarded the Taoism as a heretic, but accepted it in e influence of Zhu xi(朱熹) who interpretated Can-Tong-Qi(參同契) with Confucian perspectives and put in practice the regimen of Taoism. In this context, Yi-Yang-Pyun also used jointly Taoism-related books with Confucian scriptures. Although Taoist regimen was accepted, elixir(外丹), conjury of Taoist hermit(神仙方術) and issues which run counter to morality like sexual practices(房中術) were not. Most of regimens used were related to disease-prevention and health-enhancement like breathing(服氣法), gym-nastics(導引), Diet(服餌) etc. Ideas of Yi-Yang-Pyun, written from Confucian perspectives, latter heavily influenced on scholars of inner elixir(內丹).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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