• 제목/요약/키워드: Super-capacitor energy storage

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직류철도 회생에너지 저장시스템용 슈퍼커패시터 수명예측 (Predicting the Lifetime of Super-capacitor for DC Traction Regenerative Energy Storage System)

  • 김종윤;박찬흥;조기현;장수진;이병국;원충연
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.212-214
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    • 2007
  • Regenerative energy which is generated during brake periods of DC traction might cause malfunction or destruction of rectifier or any other power conversion devices caused the increment of DC line voltage. Regenerative energy storage system using super-capacitor is one of the method to control the DC line voltage safely. And super-capacitor is very important device as energy storage device. Therefore, In this paper, we designed the regenerative energy storage system using super-capacitor and propose the method about predicting the lifetime of super-capacitor established in storage system. According to the this research, we can estimate the proper replacement moment for the existed super-capacitor due to the safety of the system. And improve the reliability of regenerative energy storage system using super-capacitor.

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슈퍼 커패시터를 이용한 직류철도 회생에너지 저장장치 (DC Traction Regenerative Energy Storage Devices using Super-capacitor)

  • 김종윤;정두용;장수진;이병국;원충연
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.247-256
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    • 2008
  • 직류철도의 회생제동 시 발생되는 회생에너지는 급전선로의 직류가선전압의 상승에 의해 시스템의 오동작이나 차량 정류기의 파손, 또는 급전 시스템의 전력변환 장치의 고장을 일으키는 원인이 될 수 있다. 슈퍼 커패시터를 이용한 회생에너지 저장장치는 직류가선전압을 안정화 하게하는 방법이다. 본 논문에서는 슈퍼 커패시터 뱅크를 이용하여 직류철도 시스템의 에너지 저장장치를 구현하였고, 지하철 2호선 N역과 S역의 실측값을 이용하여 가선전압이 전동차에 의한 회생에너지 발생에 따른 동작 특성과 슈퍼 커패시터의 충 방전 특성을 확인하였다. 본 논문을 통하여 직류철도 시스템에 설치된 회생에너지 저장시스템용 슈퍼 커패시터 뱅크의 동작 특성을 알 수 있고, 향 후 직류철도 모든 변전소의 직류 가선전압 실측 데이터를 이용한다면, 특정 직류철도 운행 구간에 대한 회생에너지 저장장치의 운전특성과 슈퍼커패시터의 용량 및 수명 예측으로 가격을 절감 할 수 있고 전체 시스템의 안정도 와 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

PV시스템 적용을 위한 슈퍼 커폐시터 기초 특성 고찰 (A Basic Study of Energy Storage Super Capacitor for PV System)

  • 유권종;정영석;정명웅;박용성;최재호;최주엽
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2002년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.49-52
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    • 2002
  • Super Capacitors are now commercially available. To design an energy storage system with these devices it has to be understood that the device cannot be described by a single fixed capacitance. Furthermore, an internal charge redistribution process makes it difficult to predict the terminal voltage accurately. As a result, the device should be operated as a charge storage device and not as a voltage source. This paper deals with Energy Storage System with Super Capacitor for PV System. Discussed in this paper we, explains the basic characteristics of Super Capacitor which is compared with the Second Batteries.

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에너지저장장치 연계용 회생에너지 컨버터 토폴로지 특성 분석 (Characteristics Analysis of Regenerative Energy Converter Topology associated with Energy Storage System)

  • 김대용;정호성;김형철;박가우
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.998-999
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    • 2015
  • 전동열차에서 생성된 회생에너지를 에너지저장장치(Energy Storage System)에 바로 저장하기에는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 Super Capacitor를 적용한 컨버터설계 및 시뮬레이션을 하였다. 분석 결과 각 토폴로지의 문제점으로 인해 Super Capacitor의 제거와 배터리의 용량을 증가하여야 한다는 결론을 얻었다.

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A High Frequency-Link Bidirectional DC-DC Converter for Super Capacitor-Based Automotive Auxiliary Electric Power Systems

  • Mishima, Tomokazu;Hiraki, Eiji;Nakaoka, Mutsuo
    • Journal of Power Electronics
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    • 제10권1호
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    • pp.27-33
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    • 2010
  • This paper presents a bidirectional DC-DC converter suitable for low-voltage super capacitor-based electric energy storage systems. The DC-DC converter presented here consists of a full-bridge circuit and a current-fed push-pull circuit with a high frequency (HF) transformer-link. In order to reduce the device-conduction losses due to the large current of the super capacitor as well as unnecessary ringing, synchronous rectification is employed in the super capacitor-charging mode. A wide range of voltage regulation between the battery and the super capacitor can be realized by employing a Phase-Shifting (PS) Pulse Width Modulation (PWM) scheme in the full-bridge circuit for the super capacitor charging mode as well as the overlapping PWM scheme of the gate signals to the active power devices in the push-pull circuit for the super capacitor discharging mode. Essential performance of the bidirectional DC-DC converter is demonstrated with simulation and experiment results, and the practical effectiveness of the DC-DC converter is discussed.

PV 시스템 적용을 위한 새로운 에너지 저장 시스템 고찰 (A Study of New Energy Storage System for PV System)

  • 유권종;정영석;정명웅;박용성;최재호;최주엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1391-1393
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    • 2002
  • There arc some problems on storage batteries which are called Secondary Battery, such as long charging time, limited cycle life, low coulomb efficiency and inaccurate residual power meter. To solve those problems, a complex system of capacitors and Super Capacitors of increased energy density. Though the capacitors alone arc not capable of delivering stable output, the accompanied circuits compensate the various characteristics all through the charge-and discharge-cycle. This paper deals with Energy Storage System with Super Capacitor for PV System Discussed in this paper are, explains the accompanied circuits of Super Capacitor which is compared with the Second Batteries.

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수퍼 커패시터의 고장진단을 위한 파라미터의 측정기법과 순시전압강하 보상장치에의 응용사례 (Parameter Measurement Method for Super Capacitor Failure Diagnosis and Application of Voltage Sag Compensation System Using Super Capacitor)

  • 손진근
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.173-179
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    • 2009
  • 본 논문에서는 순시전압강하 보상장치 등의 전력변환시스템에 사용되는 수퍼 커패시터(또는 전기이중층콘덴서; EDLC)의 고장진단을 위한 파라미터의 측정기법에 관한 연구를 수행하였다. 직류 에너지의 저장을 위한 기존의 장치에는 납축전지 또는 전해 커패시터를 사용하여 왔으나 환경문제 및 에너지밀도의 측면에서 불리하여 최근에는 수퍼 커패시터의 사용이 주목을 받고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 수퍼 커패시터의 내부 특성 및 고장 마모 등을 분석하기 위한 커패시터의 등가직렬저항(ESR) 및 정전용량을 측정하는 기법을 제시하여 고장진단의 주요한 데이터에 활용이 가능토록 하였으며, 또한 수퍼 커패시터를 적용한 순간전압강하에 대한 응용 실험을 수행하여 그 결과를 함께 제시하였다.

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ESS 적용에 따른 도시철도차량의 회생 에너지 이용률 향상 연구 (A Study on Enhancing Regenerative Energy Efficiency for Urban Railway Vehicles by Applying Energy Storage System)

  • 우종혁;한정호;이주
    • 전기학회논문지
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    • 제63권9호
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    • pp.1306-1311
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    • 2014
  • In this paper, effect of recharging power by using ESS(Energy Storage System) was investigated when ESS was applied to the train. The recharging power was analyzed and measured. Also, by applying ALVT algorithm, effective recharging and discharging were studied. By using this process, recharging and discharging of the super capacitor were improved which led to enhancing the use of recharging power from the urban Railway vehicles.

고효율 하역장비의 기술동향 (Technical Survey of Highly Efficient Cargo Handling System)

  • 박경태;김경한;김두형;조규백;김한메
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.276-277
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    • 2010
  • 본 논문은 RTGC 시스템의 에너지 절감을 위한 에너지 저장 시스템에 대해 다룬다. 에너지 저장 시스템으로는 배터리, 슈퍼캐패시터 그리고 플라이휠의 장정과 단점이 조사되었다. 이들 에너지 저장 시스템들 중 플라이휠 에너지 저장시스템은 현재 해결되어야 할 기술 및 가격적인 측면에도 불구하고 향후 기술의 발전을 전제를 뒀을 때 매우 촉망받는 에너지 저장시스템임이 조사되었다. 또한, 컨테이너 이송에 사용되는 RTGC에서 베터리와 플라이휠 에너지 저장 시스템이 각각 사용된 경우에 대해 에너지 절감에 대한 결과가 정량적으로 조사되었다.

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Development of Super-capacitor Battery Charger System based on Photovoltaic Module for Agricultural Electric Carriers

  • Kang, Eonuck;Pratama, Pandu Sandi;Byun, Jaeyoung;Supeno, Destiani;Chung, Sungwon;Choi, Wonsik
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제43권2호
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    • pp.94-102
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    • 2018
  • Purpose: In this study, a maintenance free super-capacitor battery charging system based on the photovoltaic module, to be used in agricultural electric carriers, was developed and its charging characteristics were studied in detail. Methods: At first, the electric carrier system configuration is introduced and the electric control components are presented. The super-capacitor batteries and photovoltaic module used in the experiment are specified. Next, the developed charging system consisting of a constant current / constant voltage Buck converter as the charging device and a super-capacitor cell as a balancing device are initiated. The proposed circuit design, a developed PCB layout of each device and a proportional control to check the current and voltage during the charging process are outlined. An experiment was carried out using a developed prototype to clarify the effectiveness of the proposed system. A power analyzer was used to measure the current and voltage during charging to evaluate the efficiency of the energy storage device. Finally, the conclusions of this research are presented. Results: The experimental results show that the proposed system successfully controls the charging current and balances the battery voltage. The maximum voltage of the super-capacitor battery obtained by using the proposed battery charger is 16.2 V, and the maximum charging current is 20 A. It was found that the charging time was less than an hour through the duty ratio of 95% or more. Conclusions: The developed battery charging system was successfully implemented on the agricultural electric carriers.