Fernanda Harumi Oku Prochnow ;Patricia Valeria Manozzo Kunz;Gisele Maria Correr;Marina da Rosa Kaizer;Carla Castiglia Gonzaga
Restorative Dentistry and Endodontics
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제47권4호
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pp.45.1-45.10
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2022
Objectives: This study evaluated the relationship between the battery charge level and irradiance of light-emitting diode (LED) light-curing units (LCUs) and how these variables influence the Vickers hardness number (VHN) of a bulk-fill resin. Materials and Methods: Four LCUs were evaluated: Radii Plus (SDI), Radii-cal (SDI), Elipar Deep Cure (Filtek Bulk Fill, 3M Oral Care), and Poly Wireless (Kavo Kerr). Irradiance was measured using a radiometer every ten 20-second activations until the battery was discharged. Disks (4 mm thick) of a bulk-fill resin (Filtek Bulk Fill, 3M Oral Care) were prepared, and the VHN was determined on the top and bottom surfaces when light-cured with the LCUs with battery levels at 100%, 50% and 10%. Data were analyzed by 2-way analysis of variance, the Tukey's test, and Pearson correlations (α = 5%). Results: Elipar Deep Cure and Poly Wireless showed significant differences between the irradiance when the battery was fully charged versus discharged (10% battery level). Significant differences in irradiance were detected among all LCUs, within each battery condition tested. Hardness ratios below 80% were obtained for Radii-cal (10% battery level) and for Poly Wireless (50% and 10% battery levels). The battery level showed moderate and strong, but non-significant, positive correlations with the VHN and irradiance. Conclusions: Although the irradiance was different among LCUs, it decreased in half of the devices along with a reduction in battery level. In addition, the composite resin effectiveness of curing, measured by the hardness ratio, was reduced when the LCUs' battery was discharged.
This paper proposes a new control scheme of lithium ion battery units based on single phase multi-level converter. In the DC/AC converter applications using battery storage system, it is necessary to control the balancing voltage of individual battery units for high efficiency utilization. Using the proposed control scheme, the DC/AC single phase converter system is applied. To verify the effectiveness of the proposed control scheme, computer simulation is accomplished. In the computer simulation, lithium-ion battery units and single phase multi-level converter system are modeled and carried out using Psim simulation program. It will be helpful for design and applications of energy storage system with lithium-ion battery.
The proposed battery charger presented in this paper is suitable for Lead-Acid Battery and the dc/dc buck converter topology is applied as a charger circuit. The technique adopted in this charger is constant current & constant voltage dual mode, which is decided by the value of voltage of proposed battery. Automatic mode change function is detected by the percentage value of level of battery charging. CC Mode (Constant Current Mode) is operated when charging level is below 80% of the total charging of Battery voltage and above 80% of battery voltage charging, CV Mode (Constant Voltage Mode) is automatically operated. As the charging level exceeds 120%, it automatically terminates charging. The feedback signal to the PWM generator for charging the battery is controlled by using the current and voltage measurement circuits simultaneously. This technique will degrade the damage of proposed type of battery and improve the power efficiency of charger. Finally, a prototype charger circuit designed for a 12-V 7-Ah lead acid battery is constructed and tested to confirm the theoretical predictions. Satisfactory performance is obtained from simulation and the experimental results.
This paper focuses on a mobile edge-computing-enabled heterogeneous network. A battery level-aware task-scheduling framework is proposed to improve the energy efficiency and prolong the operating hours of battery-powered mobile devices. The formulated optimization problem is a typical mixed-integer nonlinear programming problem. To solve this nondeterministic polynomial (NP)-hard problem, a decomposition-based task-scheduling algorithm is proposed. Using an alternating optimization technology, the original problem is divided into three subproblems. In the outer loop, task offloading decisions are yielded using a pruning search algorithm for the task offloading subproblem. In the inner loop, closed-form solutions for computational resource allocation subproblems are derived using the Lagrangian multiplier method. Then, it is proven that the transmitted power-allocation subproblem is a unimodal problem; this subproblem is solved using a gradient-based bisection search algorithm. The simulation results demonstrate that the proposed framework achieves better energy efficiency than other frameworks. Additionally, the impact of the battery level-aware scheme on the operating hours of battery-powered mobile devices is also investigated.
This paper investigates to identify an optimal for analysis of battery behavior in system-level applications such as Battery Energy Storage Systems in Smart Grid infrastructures and Electrical vehicles. At system level applications, it is mandatory to check model for meaningful equivalency and practical ability for extension from unit cell to Battery stack. The investigation of current battery models in relation to their suitability for study and analysis of system level applications of battery helpful for identification of optimal model and it also provides an intuition and direction to develop the most suitable model, if such models are not available already.
This paper proposes a simple 3-level interleaved charger-discharger for the uninterruptible power supply (UPS) with various combinations of battery cells. The proposed converter not only improves charging and discharging efficiency, but also reduces the physical volume and the cost. Furthermore, the converter also offers the capability of the neutral point voltage, so that more stable operation can be obtained. In addition, the proposed converter significantly reduces the ripple current of the battery inductor, thereby providing an expected life extension of the battery. Experimental results for a 300kVA UPS prototype verify the validity of the proposed converter. The proposed charger-discharger is suitable for UPSs and energy storage systems (ESSs) with wide input battery voltage ranges.
In this study, the simultaneous use of a multi-level converter (MLC) as a DC-motor drive and as an active battery cell balancer is investigated. MLCs allow each battery cell in a battery pack to be independently switched on and off, thereby enabling the potential non-uniform use of battery cells. By exploiting this property and the brake regeneration phases in the drive cycle, MLCs can balance both the state of charge (SoC) and temperature differences between cells, which are two known causes of battery wear, even without reciprocating the coolant flow inside the pack. The optimal control policy (OP) that considers both battery pack temperature and SoC dynamics is studied in detail based on the assumption that information on the state of each cell, the schedule of reciprocating air flow and the future driving profile are perfectly known. Results show that OP provides significant reductions in temperature and in SoC deviations compared with the uniform use of all cells even with uni-directional coolant flow. Thus, reciprocating coolant flow is a redundant function for a MLC-based cell balancer. A specific contribution of this paper is the derivation of a state-space electro-thermal model of a battery submodule for both uni-directional and reciprocating coolant flows under the switching action of MLC, resulting in OP being derived by the solution of a convex optimization problem.
A pack-level battery hardware-in-the-loop simulation (B-HILS) platform is implemented. It consists of dynamic vehicle models using PSAT and multiple control interfaces including real-time 3D driving and GPS mode. In real-time 3D driving mode, user can drive a virtual vehicle using actual drive equipment such as steering wheel and accelerator to generate the cycle profile of the battery. In GPS mode, actual road traffic and terrain effects can be simulated using GPS data while the trajectory is displayed on Google map. In the latter part of the paper, several performance tests of an actual lithium-polymer battery pack are carried out utilizing the developed system. All experiments are conducted as parts of actual development process of a commercial battery pack adopting 2nd generation Prius as a target vehicle model. Through the experiments, the low temperature performance and fuel efficiency of the battery are quantitatively investigated in comparison with the original nickel-metal hydride (NiMH) pack of the Prius.
신재생에너지를 활용한 발전원의 경우, 날씨 등의 영향을 많이 받아 전력 생산량이 원활하지 않을 수 있다. 태양광 및 풍력 발전의 효율성을 높이기 위해 에너지 저장 장치(ESS·Energy Storage System)를 활용한다. ESS는 배터리 보호 시스템과 운영관리, 제어체제가 미흡하거나, 설치상의 부주의 등의 원인으로 인해 화재가 속출하고 있으며, 매우 큰 인명 피해와 경제적 손실로 이어지고 있어 ESS의 안정성 및 배터리 보호 시스템 운영관리 기술이 필수적으로 요구되고 있다. 본 논문에서는 ESS 최적화 및 안정적인 운영을 위한 배터리 잔량 산출 알고리즘과 고장 예측 알고리즘을 제시한다. 제시한 알고리즘은 배터리의 충전 및 방전 수행 시 실시간으로 전류량을 누적하여 정확한 배터리 잔량을 산출하며, 배터리 셀 간의 전압불균형 현상을 이용하여 배터리의 고장 유무를 산출한다. 제시된 알고리즘들은 ESS를 최적의 상태로 운영하는데 필요한 정확한 배터리 잔량과 고장 예측이 가능하다. 따라서 ESS의 배터리의 정확한 상태 정보를 측정하고 신뢰성 있게 모니터링 하여 대형 사고를 미연에 방지할 수 있다.
모바일 스마트 장치 배터리의 잔여 시간을 예측하기 위해 범용 통계적 회귀 기법을 적용한 경우, 배터리 잔량별 배터리 사용 시간의 편차가 커질수록 범용 통계적 회귀 기법의 예측 정확도가 낮아진다. 따라서 범용 통계적 회귀 기법의 예측 정확도를 향상시키기 위해서는 배터리 잔량별 배터리 사용 시간의 편차가 큰 원 측정 데이터를 가공 처리하여 정제된 데이터로 변환시키는 작업이 필요하다. 이에 본 논문에서는 원 측정 데이터를 정제된 데이터로 가공 처리하는 데이터 전처리 프레임워크를 제안하였다. 제안한 프레임워크를 통해 가공 처리하여 정제된 데이터를 범용 통계적 회귀 기법에 적용한 결과, 범용 통계적 회귀 기법의 예측 정확도가 향상됨을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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