최근 전력 수요의 증가와 지구 온난화 문제가 화두가 되면서 피크 전력관리와 스마트 그리드의 필요성이 강조되고 있다. 이들을 구현하기위해 반드시 필요한 것이 에너지 저장 시스템이다. 본 발표는 배터리 에너지 저장 시스템에 사용되는 능동형 셀 발란싱 기능을 갖는 배터리 관리 시스템에 관한 것이다. 전력 에너지 저장용 배터리는 원하는 전압과 전력을 저장하기위해 단전지(Cell)들을 보통 수천 개가 직렬 병렬로 연결되어 구성된다. 배터리팩을 구성하는 단전지 한 개의 용량이 다른 단전지 보다 크거나 작던지 또는 한 개의 단전지에 문제가 생기면 배터리팩 전체의 성능이 저하되든가 또는 사용 할 수가 없게 된다. 따라서 배터리팩을 구성 할 때는 용량이 동일 한 단전지들을 사용한다. 에너지 저장용 배터리팩에는 수백 와트의 단전지 들이 사용되므로 에너지 저장용 배터리팩을 위한 단전지 생산에는 많은 어려움이 있다. 능동형 셀 발란싱 기술을 사용 하면 이러한 배터리팩의 문제를 해결 할 수 있어 셀 제조원가를 절감 할 수 있을 뿐만 아니라 배터리팩의 가용용량을 늘릴 수 있고 또한 배터리팩의 수명을 연장 할 수 있다.
In this paper a direct cell-to-cell charge balancing circuit which can transfer the charge from any cell to any cell in the battery string is introduced. In the proposed topology the energy in the high voltage cell is transferred to the low voltage cell through the simple operation of a dc-dc converter to get fast equalization. Furthermore, the charge equalization can be performed regardless of the battery module operation whether it is being charged, discharged or relaxed. The monitoring circuit composed of a DSP and a battery monitoring IC is designed to monitor the cell voltage and protect the battery. In order to demonstrate the advantages of the proposed topology, a prototype circuit was designed and applied to 12 Lithium-Ion battery module. It has been verified with the experiments that the charge equalization time of the proposed method was shortest compared with those of other methods.
Journal of the Korean Operations Research and Management Science Society
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v.26
no.2
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pp.1-11
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2001
This paper considers the scheduling of cell-based handoffs to balance the traffic in a fiber-optic microcelluar system. In the system depending on the order of cell based handoff, periodical balancing of the traffic among microcells can be achieved. The cell based handoff problem is formulated as a dynamic programming and the computational complexity is analyzed. Since the scheduling problem requires real time solution, heuristic algorithms are proposed and the computational results are discussed.
In recent years, the performance and functions of portable devices has increased. so it requires more power efficiency and energy density while using the battery for a long time. therefore Battery pack which are made up from several battery cells in series in order to achieve higher operating voltage is being used. when using a Li-ion battery, we need a protection circuit to protect from overcharge, over discharge, high temperature and over current. Also, when using battery pack, we need to Cell voltage balancing circuit that each cell in tune with the balancing. In this paper, the proposed IC is applicable by mobile devices as well as E-bike, hybrid vehicles, electric vehicles, and is expected to contribute to the development of domestic PMIC.
This paper presents the power source of wireless sensor node (WSN) using supercapacitors and a solar cell. Supercapacitors have high lifetime cycling compared to that of batteries. Supercapacitors are connected in series to achieve higher voltage and a voltage balancing circuit is required to ensure that no individual cell goes overvoltage. We employ an active balancing circuit that draws minimal current by using transistors. A diode is connected in series with each supercapacitor. A new balancing circuit that equalize the cells-voltage reduces energy consumption of supercapacitors. Voltage of operating WSN is applied 2.2-3.3V by DC/DC converter and supercapacitor voltage 2.2-5.1V. Maximum operating time of wireless sensor node is about 16 hours in full charging.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.17
no.11
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pp.2563-2568
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2013
Recently, various solutions to support explosively growing mobile data traffic have attracted intensive attentions. However, the range of spectrum which can be exploited for mobile communications is very limited. Small cell networks are actively investigated because they can efficiently offload mobile data traffic from macro cells without using additional spectrum. In this paper, we developed a system-level simulator considering small cell networks in the indoor environments. We compare the performance of outage probability when a load-balancing algorithm is utilized or not. We can reduce the outage probability of congested BS with the load-balancing algorithm. In addition, overall outage probability of whole wireless systems can be reduced by using the proposed load-balancing algorithm.
Park, Hong-Sun;Kim, Chong-Eun;Moon, Gun-Woo;Lee, Joong-Hui
Proceedings of the KIPE Conference
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2007.07a
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pp.347-349
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2007
Charge equalization scheme for HEV lithium-ion battery system is proposed in this paper, where all the primary windings with in parallel bi-directional switches are coupled in series to provide the equalizing energy from the whole battery string to the specific under charged cells. Moreover, to realize minimized size of equalization circuit employing the proposed cell balancing scheme, the optimal power rating design rule according to equalization time and SOC distribution of imbalance is proposed. A prototype of HEV lithium-ion battery system of four cells shows the outstanding charge equalization performance while maintaining greatly reduced size of cell balancing circuit.
Park, Hong-Sun;Kim, Chong-Eun;Kim, Chol-Ho;Moon, Gun-Woo;Lee, Joong-Hui
Proceedings of the KIPE Conference
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2007.07a
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pp.350-352
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2007
Modularized charge equalization converter for HEV lithium-ion battery cells is proposed in this paper, in which intra-module and inter-module charge equalization can be achieved at the same time. For intra-module charge equalization, the conventional flyback DC/DC converters of low power and small size are employed, in which all of the primary sides are coupled in parallel for selective charge of the specific under charged cell within the module. For inter-module charge equalization, the flyback DC/DC converters are also added, in which all the secondary windings are electrically linked in parallel for automatic charge balancing among the modules. An engineering sample of forty cells hiring the proposed cell balancing scheme is implemented and its experimental result shows that the proposed modularized charge equalization circuit has good cell balancing performance.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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1994.10a
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pp.773-777
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1994
This paper is devoted to the development and performance evaluation of a hard bearing type balancing machine for rigid rotors. The pedestals of the balancing machine are designed to be rigid to be rigid enough to enable the balancing to operate far below the fundamental critical speed. The force measuring method is implemented to the balancing machine. The forces due to unbalance are measured through load cell that are attached to the pedestals. A helical coupling is used for transmitting the driving force from an AC servo motor to the rotor to be balanced. The experimental results show that the current hard bearing type balancing machine can indicate the presence of unbalance beyond 1 .mu. m in specific unbalance unit. The limitation of the current balancing machine is due to the coupling that is likely to make inconsistent offset errors everytime the rotor is connected to the machine.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.40
no.11
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pp.2230-2237
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2015
Inspired by the synchronization phenomena observed in the Nature, we propose an autonomous load balancing method for a wireless network. We model the load balancing problem of cells providing wireless access services as a synchronization problem in the Nature and design an algorithm for each cell to distribute loads in a self-determining way based on the load differences among its neighbor cells. Through simulations, we verify the feasibility of the proposed method in that cell loads can be balanced efficiently eve if cells make decision autonomously using their local information.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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