• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권2호
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• pp.300-308
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• 2016

Application of demand-side resources to automatic generation control (AGC) has a great significance for improving the dynamic control performance of power system frequency regulation. This paper investigates the possibility of providing regulation services by demand-side energy storage in electric vehicle battery swapping stations (BSS). An interaction framework, namely station-to-grid (S2G), is presented to integrate BSS energy storage into power grid for giving benefits to frequency regulation. The BSS can be regarded as a lumped battery energy storage station through S2G framework. A supplementary AGC method using demand-side BSS energy storage is developed considering the vehicle user demand of battery swapping. The effects to the AGC performance are evaluated through simulations by using a two-area interconnected power grid model with step and random load disturbance. The results show that the demand-side BSS can significantly suppress the frequency deviation and tie-line power fluctuations.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.580-590
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• 2018

Active distribution system (ADS) considering distributed generation (DG) and electric vehicle (EV) is an effective way to cut carbon emission and improve system benefits. ADS is an evolving, complex and uncertain system, thus comprehensive model and effective optimization algorithms are needed. Battery swapping station (BSS) for EV service is an essential type of flexible load (FL). This paper establishes ADS planning model considering BSS firstly for the minimization of total cost including feeder investment, operation and maintenance, net loss and carbon tax. Meanwhile, immune binary firefly algorithm (IBFA) is proposed to optimize ADS planning. Firefly algorithm (FA) is a novel intelligent algorithm with simple structure and good convergence. By involving biological immune system into FA, IBFA adjusts antibody population scale to increase diversity and global search capability. To validate proposed algorithm, IBFA is compared with particle swarm optimization (PSO) algorithm on IEEE 39-bus system. The results prove that IBFA performs better than PSO in global search and convergence in ADS planning.

• 전기학회논문지
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• 제67권3호
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• pp.343-351
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• 2018

Renewable energy sources has drawn considerable attention as clean energy sources because of changing public attitudes regarding greenhouse gas and fine dust. Recently, in this respect, the government provides the drivers of electric vehicles with various benefits such as tax reduction, financial incentives and free parking from the public to the private sector. Plug-in electric vehicles are the most common in the private sector. Otherwise, different types of battery-based buses in the public sector are being developed, and there are three main types of charging: plug-in, battery swapping and wireless. Therefore, economic assessment of charging types in each bus route is required in order to facilitate the use of battery-based buses instead of the existing CNG buses. In this paper, net present value(NPV) and B/C ratio of charging types are evaluated in consideration of the bus schedule, the cost of charging station, and the life cycle of battery, etc. per each bus route. In case study, main bus routes in Daegu City are simulated with the proposed evaluation method to validate the eco-bus project.

• 한국기후변화학회지
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• 제8권3호
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• pp.265-273
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• 2017

Recently the Paris Climate Change Accord has been officially put into effect, making global efforts to implement Greenhouse Gas (GHG) reductions, and also International environmental regulations in the automotive sector will be further strengthened. The electric vehicle, which minimizes the particulate matter generated by existing internal combustion engine automobiles, is evaluated as a representative eco-friendly automobile. However, charging the battery of an electric vehicle is not fully environment-friendly if it is fueled by electricity that is being generated by fossil fuels as an energy source. The energy generated by the photovoltaic power generation system, which is an infinite clean energy, can be used to charge an electric vehicle's battery. Currently, shortage of charging facilities, time of charging, and high battery prices are the problem of activating the supply of electric vehicles. This study is to build a conjunction between the EVBSS (Electric Vehicle Battery Supply System) and ESS (Energy Storage System), which can quickly supply the photovoltaic charged battery to the required demand. If the charged battery in the Battery Swapping Station (BSS) is swapped swiftly, it will dramatically shorten the waiting time for charging the battery. As a result, if the battery is rented when it is needed, electric vehicles can be sold without the cost of a battery, which accounts for a large portion of the total cost, then the supply of electric vehicles are expected to expand. Furthermore, it will be an important alternative to maneuver climate change by minimizing GHG emissions from internal combustion engine vehicles.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권3호
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• pp.63-72
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• 2014

배터리 교체형 전기버스는 친환경 공공교통 수단이다. 그러나 기술적 한계로 인하여, 이 버스는 소모된 배터리를 충전된 배터리로 반복해서 교체해야 한다. 현재 국내에서 연구 중인 배터리 자동 교체형 전기버스는 배터리 무인 자동교체소에서 자동으로 배터리를 교체할 수 있다. 본 논문에서는 배터리 자동 교체형 전기버스 운영 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 두 가지 서비스를 제공한다. 첫째, 이 시스템은 버스 도착 알림 서비스를 제공한다. 이 서비스는 기존 대도시에서 서비스 중인 버스정보시스템의 기능으로, 버스 승객들에게 버스를 얼마나 기다려야 하는지를 알려준다. 둘째, 배터리 교체 스케줄링 서비스를 제공한다. 이 서비스는 배터리 잔량이 얼마 남아있지 않거나 배터리 교체를 원하는 버스를 완충된 배터리를 저장하고 있는 배터리 무인 자동교체소로 할당하는 역할을 한다. 제안된 시스템을 검증하기 위해서 시스템을 DEVS형식론으로 모델링하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 시스템은 위의 서비스들을 충실히 수행함을 알 수 있었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제29권10호
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• pp.60-64
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• 2015

Many people think that Electric Vehicles(EVs) is the best method to resolve the problems of running out of fossil fuels. But EVs take long time for charging. So, EVs with battery swapping systems(EVBS) are developed to resolve this problem. Nonetheless, EVBS is not spreaded widely because the method of durability test in couplers is not defined. In this study, the evaluation method of durability test in couplers is defined by some standards and the measurement uncertainty is used to increase the reliability of EV couplers.

• 전기학회논문지
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• 제61권9호
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• pp.1242-1248
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• 2012

Electric vehicle usage is currently very low, but it will be increase with development of electric vehicle technology and a good government policy. Moreover in 2020, advanced electric vehicle manufacturing system will give high performance for its price and mass production. Electric vehicle will become widespread in Korea. From an operational and a planned viewpoint, the electric power demand should be considered in relation to diffusion of electric vehicles. This paper presents the impact of the various battery charge systems. A comparison is performed for electric vehicle charging methods such as, normal charging, fast charging, and battery swapping. In addition, economic evaluation for the replaceable battery system and the quick battery charging system is performed through basic information about charging Infrastructure installation cost. The results of the evaluation show that replaceable battery system is more economical and reliable in side of electric power demand than quick battery charging system.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권1호
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• pp.121-135
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• 2013

전 세계적으로 지구온난화로 인한 환경문제가 심각한 위기로 인식되어지면서 세계 각국에서는 전 산업분야에 걸쳐 이산화탄소 배출을 줄이고자 노력하고 있다. 국내 에너지 부문 CO2 배출량의 약 20%를 차지하는 수송 분야의 이산화탄소 배출을 감소시키기 위해서는 전기자동차 보급 확산이 필수적이다. 최근 정부에서 전기자동차 보급 활성화를 위해 많은 노력을 기울이고 있으나 긴 충전시간과 배터리의 가격에 의한 비싼 차량가격, 짧고 불규칙한 운행거리와 부족한 충전 인프라 등으로 인하여 향후 전기자동차의 보급 확대는 매우 불투명한 상태이다. 이러한 단점을 해결하고 효과적으로 전기자동차를 보급할 수 있는 방법 중 하나가 바로 배터리 공용제 기반의 배터리 자동교환형 전기자동차 시스템이다. 이를 위해서는 배터리를 자동으로 교환해주는 시설인 배터리 교환소 (BSS: Battery Swapping Stations)가 필요하게 되는데, BSS는 배터리 교환을 통해 전기자동차가 긴 충전시간을 소모할 필요 없이 짧은 시간 내에 배터리를 충전하고 이동할 수 있도록 하는 시스템이다. 이러한 시스템을 대중교통, 특히 공공버스에 적용함으로써 보다 빠른 시간 안에 전기자동차를 보급, 확산시키는 것이 가능하다. 일반버스를 전기버스로 전환하여 버스 노선을 운영할 경우 전기버스가 중간에 멈추지 않도록 적절한 위치에 충전시설을 구축할 필요가 있다. 전기버스에 대한 충전시설은 버스 노선의 기 종점 및 기존 버스정류장에 추가로 설치하여 버스가 승객의 승 하차를 위해 정차할 때 신속하게 배터리를 교환할 수 있게 구축해야 한다. 본 연구에서는 전기버스를 위한 배터리 자동교환충전시설의 위치선정 문제를 Set Covering Problem에 적용하여 해결하였다. 배터리 충전 시 최대 주행거리를 영향권으로 설정하였으며 메타 휴리스틱 기법인 그리디 알고리즘을 활용하여 배터리 교환형 충전인프라 배치 최적화 모델을 개발하였고 현재 운영 중인 서울시의 버스노선을 대상으로 실제 충전시설의 위치를 선정하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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• pp.509-512
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• 2018

최근 미세먼지에 대한 관심이 높아지고 있으며, 미세먼지를 줄이기 위한 다양한 기술이 연구되고 있다. 본 연구에서는 기존 가솔린 이륜차의 단점을 극복하고 미세먼지 발생을 줄일 수 있는 배터리 교환식 이륜차 및 IoT 기반 지원시스템을 소개한다. 전기 이륜차에 탑재되는 IoT Edge device에서는 배터리 잔량, 배터리 ID, 위치 정보 등의 정보를 LTE-M 통신을 통해 IoT 클라우드에 전송하고, 배터리 교환이 필요한 경우 주변의 배터리 교환기 위치 및 교환 가능한 배터리 정보 전달 받을 수 있다. 현재 전기이륜차에 탑재될 IoT Edge device 및 사용자용 스마트폰앱을 개발하고 있으며, 배터리 교환기 및 클라우드 서비스 개발도 수행될 예정이다.