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Youngbin Song,Minhwan Seo,Shina Park,Sang W. Kim 제어로봇시스템학회 2021 제어로봇시스템학회 국제학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
Initial parameter variances between cells in battery packs occur in a manufacturing process. Furthermore, this difference is intensified as the pack is being used, resulting in differences in capacity and the state of charge (SOC) between cells. Cell inconsistencies decrease the energy efficiency, and low-capacity cells in packs can occur an internal short circuit (ISC) fault which causes a thermal runaway in severe cases. However, the ISC may be misdiagnosed as cell inconsistencies and vice versa because the impacts of cell inconsistencies and the ISC are similar in particular charge/discharge. In this paper, a model-based cell inconsistency classification method is proposed. The equivalent circuit model of the fresh cell is used as a reference model, making it possible to save efforts in constructing parameter look-up tables for various degrees of aging. In addition, we use the SOC difference feature that can clearly distinguish the effects of inconsistencies and ISC using the reference SOC calculated by the nominal capacity. The proposed method was verified in simulation for various types and degrees of cell inconsistencies and ISC, and accurately identified inconsistent cells and ISC cells, thereby leading to efficient energy use and early detection of the ISC fault.
셀 밸런싱 동작을 고려한 리튬 이온 배터리 팩의 내부 단락 고장 진단
송영빈(Youngbin Song),서민환(Minhwan Seo),박신아(Shina Park),김상우(Sang Woo Kim) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
리튬 이온 배터리의 효율적이고 안전한 사용을 위해 내부 단락 고장 검출은 필수적이다. 고전력을 필요로 하는 어플리케이션에서 사용하는 배터리 팩의 경우 팩 내 셀 간 전압을 균일하게 맞춰주는 셀 밸런싱을 수행한다. 배터리에 병렬로 연결된 저항을 통해 전류를 소산시켜 셀 간 전압 편차를 최소화하는 셀 밸런싱은 내부 단락 고장의 누설 전류와 유사한 동작을 수행하므로 내부 단락 고장 오검출의 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 셀 밸런싱이 동작하는 배터리 팩에서 정확한 고장 셀을 검출하는 모델 기반 내부 단락 고장 검출 방법을 제안한다. 확장 칼만 필터를 통해 측정 셀 전압과 부하 전류로 고장 검출을 위한 feature를 추출하고, 최소 제곱법 알고리즘을 사용하여 고장 셀의 위치 및 고장 정도를 추정한다. MATLAB/Simulink 기반 배터리팩 시뮬레이터를 구현하여 셀 밸런싱 및 내부 단락 고장 조건에서의 시뮬레이션 데이터를 획득하였고, 이를 이용하여 제안 알고리즘을 검증하였다.
액체 램제트 엔진에서 Actively Tuned Passive Control 가능성의 실험적 연구
송재천(Jaecheon Song),송진관(Jinkwan Song),황정재(Jeongjae Hwang),윤영빈(Youngbin Yoon) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.5
연소불안정현상은 주로 음향파와 열방출률 섭동간의 상호작용에 의해 발생한다고 알려져 있다. 이러한 현상은 헬름홀츠 공진기와 같은 수동제어기를 사용하여 감소시킬 수 있다. 그러나 헬름홀츠 공진기는 일반적으로 좁은 주파수대역에 대해서만 효과가 있는 단점을 가진다. 따라서 본 연구에서는 다양한 작동 범위에서 효과를 가질 수 있도록 피스톤을 사용하여 헬름홀츠 공진기의 부피를 변화시켜가며 연소불안정현상에 적용하였다. 그 결과 피스톤을 최적위치에 동조시킴으로써 연소 불안정 모드의 진폭을 감소시킬 수 있었다. 또한 이러한 결과를 바탕으로 능동적으로 동조되는 수동제어방식의 가능성에 대해서 알아보고자 한다. Combustion oscillations are caused by a coupling between acoustic waves and unsteady heat release. They can be eliminated using passive controller such as a helmholtz resonator. But, helmholtz resonator is normally only effective over a narrow frequency range. In this work, helmholtz resonator is applied for reducing the combustion oscillations and we vary the helmholtz resonator volume using piston in oder to tune in the wide range of operating conditions. As the result, it is found that the dominant combustion oscillations can be reduced by optimizing the size of resonator volume. Also, from these results, we investigate feasibility of actively tuned passive control.