• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.631-636
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• 2018

This paper proposed an optimal operation strategy for a hybrid energy storage system (HESS) with a lithium-ion battery and lead-acid battery for mild hybrid electric vehicles (mild HEVs). The proposed mild HEV system is targeted to mount the electric motor and the battery to a conventional internal combustion engine vehicle. Because the proposed mild HEV includes the motor and energy storage device of small capacity, the system focuses on low system cost and small size. To overcome these limitations, it is necessary to use a lead acid battery which is used for a vehicle. Thus, it is possible to use more energy using HESS with a lithium battery and a lead storage battery. The HESS, which combines the lithium-ion battery and the secondary battery in parallel, can achieve better performance by using the two types of energy storage systems with different characteristics. However, the system requires an operation strategy because accurate and selective control of the batteries for each situation is necessary. In this paper, an optimal operation strategy is proposed considering characteristics of each energy storage system, state-of-charge (SOC), bidirectional converters, the desired output power, and driving conditions in the mild HEV system. The performance of the proposed system is evaluated through several case studies with respect to energy capacity, SOC, battery characteristic, and system efficiency.

• 전력전자학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.357-363
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• 2021

Eco-friendly hybrid railroad propulsion system with fuel-cell and battery was suggested to reduce carbon dioxide gas and replace retired diesel railroads. Lithium-ion battery with high energy/power density and long lifetime is selected as the energy source at the battery side due to its excellent performance. However, the performance of lithium-ion batteries was affected by temperature, current rate, and operating condition. Temperature is known to be the most influential factor in changing battery parameters. In addition, appropriate thermal management is required to ensure the safe and effective operation of lithium-ion battery. Electro-thermal coupled model with varying parameter depends on temperature, and state-of-charge (SOC) is suggested to estimate battery temperature. The electric-thermal coupled model contains diffusion current using parameter identification by adaptive control algorithm when considering thermal diffusion effect. An experiment under forced convection was conducted using cylindrical cell and 18 parallel-connected battery module to demonstrate the method.

• 전력전자학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.408-414
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• 2018

Given that lithium-ion batteries are expected to be used as power sources for electric and hybrid vehicles, thermodynamics experimentation and prediction based on experimental data were performed. Thermal, electrochemical, and electrochemical/electrical-thermal models were used for accurate battery modeling. Various applications of different battery packs were demonstrated, and thermal analysis was performed using the same experimental conditions for square and rectangular battery packs. Accurate thermal analysis for a single cell should be prioritized to determine the thermal behavior of the battery pack. The energy balance equation, which contains heat generation and heat transfer factors, defines the thermal behavior of the battery pack. By comparing battery packs of different shapes tested under the same condition, this study revealed that the rectangular battery pack is superior to the square battery pack in terms of the maximum temperature of inner cells and temperature variation between cells.

• 한국HCI학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.27-33
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• 2011

배터리 수명은 휴대폰, MP3 플레이어, PMP와 같은 모바일 디바이스의 품질에 있어 중요한 요소 중의 하나이다. 일반적으로 남은 배터리의 양은 셋 혹은 넷으로 균등하게 분할된 블록을 가진 '배터리 바' 아이콘에 의해 표시된다. 그러나 몇몇 휴대폰 제조사들은 균등분할 표시된 각 배터리 블록에 불균등하게 시간을 할당함으로써 사용자가 실제보다 배터리를 더 오래간다고 느끼도록 할 수 있다고 믿고 있다. 본 연구는 그러한 믿음에 대한 검증을 목적으로 두 번의 실험을 수행하였다. 첫 번째 실험은 배터리 바 블록마다의 불균등한 시간 비율이 배터리 수명에 대한 사용자들의 인지적 체감시간에 미치는 영향을 검증하기 위한 것이었다. 두 번째 실험은 배터리 바 표시와 실제 시간 비율 사이의 디스플레이 양립성이 사용자의 시간 인지에 어떤 영향을 주는지 밝히는 것을 목적으로 하였다. 실험 결과, 배터리가 얼마 남지 않음을 표시하는 (예. 배터리 바 한칸) 시간비율이 커지면 사용자는 배터리 수명이 더 짧다고 느끼는 경향이 있음을 보였다. 하지만 배터리가 가득 찬 경우를 표시하는 (예. 배터리 바가 모두 채워진 상태) 시간비율을 오래 유지하는 것은 사용자의 시간 인지에 어떤 영향도 주지 않았다. 이러한 결과는 모바일 디바이스의 배터리 바 표시설계에 대한 가이드라인으로 활용 가능할 것이다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권4호
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• pp.99-107
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• 2017

본 논문은 기존의 리튬 배터리(lithium battery) 등가모델의 정확도 개선을 위한 배터리 모델 계수 보정기법을 제안한다. 전기자동차 등 다양한 산업분야에 사용되는 리튬 배터리의 배터리 셀간 잔존용량(SOC, state of charge) 동일하게 유지하여 배터리 수명의 단축을 최소화하기 위해 BMS(battery management system)가 연구 개발 되었지만, 배터리 셀 전압 기반의 셀 밸런싱(cell balancing) 동작으로 내부저항 및 커패시터에 따른 SOC 변화를 따라가지 못한다. 배터리 내부저항 및 커패시터에 따른 배터리 SOC 추정을 위해 다양한 배터리 등가모델이 연구되었지만, 모든 배터리에 동일하게 적용하는 것은 한계가 있으며 특히 과도상태의 배터리 상태 추정이 어렵다. 기존의 배터리 전기적 등가모델 연구는 1종의 배터리를 대상으로 5~10% 오차율로 충 방전 동적특성을 모사하며 서로 다른 전기적 특성을 갖는 실제 배터리에 적용이 부적합하다. 따라서 본 논문에서는 모델 및 용량이 다른 실제 배터리 운용환경에 적합하며 오차율 5%이하의 동적특성 모사가 가능한 배터리 모델 계수 보정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 배터리 모델 계수 보정법 검증을 위해 3.7 V 정격전압, 280 mAh, 1600 mAh 용량의 리튬 배터리를 사용하였으며, 리튬 배터리의 전기적 등가 모델로 2단 RC Tank 모델을 사용하였다. 또한 0.25C, 0.5C, 0.75C, 1C 4가지 C-rate를 사용하여 배터리 충 방전 실험 및 모델검증을 진행하였으며 제안하는 배터리 모델 계수 보정 알고리즘을 통해 구현한 두 종류의 배터리 모델의 배터리 충 방전 특성 및 과도상태 특성의 오차율은 최대 2.13%이다.

• 한국전기화학회:학술대회논문집
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• 한국전기화학회 2004년도 춘계총회 및 학술발표회
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• pp.58-58
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• 2004

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.825-826
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• 2011

• 전기전자학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.298-304
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• 2014

배터리를 사용하고 있는 시스템에서 배터리의 잔존 용량에 대한 정보는 매우 중요하며, 따라서 정확한 SOC(State of Charge)의 추정이 필요하다. 배터리는 노화됨에 따라 전체 사용 가능 용량이 줄어들고 성능이 떨어지는데 이러한 노화의 영향을 고려하지 않는 배터리의 SOC 추정 방법은 추정의 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 배터리의 노화 상태를 고려하여 배터리의 SOC를 추정하는 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 배터리의 전압-SOC 특성 곡선을 Boltzmann 방정식을 사용하여 모델링하고 노화 지표를 정의하며, 노화 지표를 Boltzmann 방정식 모델과 결합하여 SOC를 추정한다. 따라서 제안한 방법은 배터리의 노화 상태를 SOC 추정에 반영하여 노화된 배터리에 대한 정확한 SOC 추정이 가능하다. 또한 새 배터리와 1년 사용한 배터리에 대한 실험과 시뮬레이션을 통하여 제안한 방법의 유효성을 확인한다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권4호
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• pp.16-25
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• 2012

전지는 공기아연리튬망간산화은나트륨-유황납축니켈-수소 이차니켈-카드뮴리튬이온알칼라인 전지 등의 여러 종류가 있다. 경제적, 효율적 관점에서 폐전지의 재활용 기술은 폭넓게 연구되어 왔다. 본 연구에서는 폐전지의 재활용 기술에 대한 특허와 논문을 분석하였다. 분석범위는 1972년~2011년까지의 미국, EU, 일본, 한국의 등록/개된 특허와 SCI 논문으로 제한하였다. 특허와 논문은 키워드를 사용하여 수집하였고, 기술의 정의에 의해 필터링하였다. 특허와 논문의 동향은 연도, 국가, 기업, 기술에 따라 분석하여 나타내었다.

• 한국안전학회지
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• 제19권3호
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• pp.32-39
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• 2004

This papers describes on the experimental consideration for the intrinsically-safe explosion-proof capability of rechargeable battery's body about main item rechargeable battery and cellular phone battery which is selling in domestic that IEC(International Electrotechnical Commission) recommend the measurement of ignition limit by short circuit of rechargeable battery and temperature increase test to use a explosion grade Group IIC type of explosion-proof type apparatus test an object of hydrogen gas. Because of that there are many different results for existence or nonexistence for ignition by different company and different types. It is concluded that the maximum of self temperature increasing by spark circuit of rechargeable battery is $180^{\circ}C$ in case of Nickel-Hydrogen and $110^{\circ}C$ in case of Nickel-Cadmium. The reaction of cellular battery for external temperature have following processes. It is confirmed that the temperature of reaction is rise slantly as the ambient temperature rising, then exterior shape of one is swell up and change when the temperature of ambient reach to about $130\~140^{\circ}C$, and when reach to about $160^{\circ}C$ the battery is blown up. Therefore, it is considered that have to be in considering selection of rechargeable battery using in itself due to different ignition limits of various rechargeable battery when the portable electric containing rechargeable battery are designed, produced and used, the characteristics and the proper safety factors of devices.