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공유형 전동킥보드의 안전성 향상을 위한 배터리 안전관리 시스템(BSMS) 구현에 관한 연구
신건(Jian Shen),이후동(Hu-Dong Lee),김지명(Ji-Myung Kim),최형석(Hyoung-Seok Choi),노대석(Dae-Seok Rho) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.10
최근, 전동킥보드에서 발생한 화재사고 건수는 2018년에 5건, 2019년에 10건, 2020년에 39건으로 매년 기하급수적으로 늘어나는 추세이고, 그중 대부분은 충전 또는 휴지기간 중 전동킥보드에 설치된 리튬이온배터리에서 발생한 것이다. 따라서, 본 논문에서는 공유형 전동킥보드의 안전성 향상을 위한 BSMS(battery safety management system)를 이용하여 리튬이온배터리에 대한 셀밸런싱 알고리즘을 통한 셀간 전압 편차를 감소시킴으로써, 저전압 셀이 과충전되는 것을 방지한다. 또한, BSMS의 오프가스 검출 알고리즘은 외기로부터 유입된 유사 오프가스로부터 리튬이온배터리에서 발생하는 오프가스를 정확하게 판단하고, 오프가스가 검출되었을 경우, 충전회로를 즉시 차단하여 열폭주가 발생하는 것을 방지한다. 한편, BSMS는 셀프 에너지밸런싱 알고리즘에 따라, 각 셀의 전압, 전류, 온도를 측정하여 셀의 상태가 정상범위에 있는지 판단하고, 셀의 상태가 비정상이거나 셀프 에너지밸런싱 전류가 설정치를 초과하는 경우, 셀간 병렬연결을 분리하는 개폐장치를 동작시킨다. 상기의 알고리즘을 바탕으로, 본 논문에서는 BSMS 시험장치를 구현하고 운용특성을 평가한 결과, 제안한 전동킥보드용 BSMS가 리튬이온배터리를 효과적으로 보호할 수 있어 유용함을 알 수 있었다. Recently, cases of fire accidents in electric kickboards are exponentially increasing as there are 5 cases in 2018, 10 cases in 2019, and 39 cases in 2020. Most of these accidents occurred in lithium-ion batteries during the charging or resting time. Therefore, this paper proposes a BSMS (battery safety management system) to enhance the safety of sharing electric kickboards. The BSMS also prevents low-voltage cells from being overcharged by reducing the cell voltage differences using its cell balancing algorithm . Furthermore, the off-gas detection algorithm of the BSMS accurately distinguishes off-gas from irrelative gas, which flows in from outside. This detection of off-gas prevents the thermal runaway phenomenon by cutting the charging circuit off when off-gas is detected. On the other hand, the BSMS evaluates if the battery cells" voltage, current, and temperature are in the normal range. It then operates a switchgear, which disconnects the parallel-connected cells if the cell condition is abnormal or if the self-energy balancing current exceeds the set value. This paper implements a BSMS device based on the algorithms mentioned above and evaluates the operational characteristics of the BSMS. It is also found that the proposed BSMS is useful as it can effectively protect the lithium-ion batteries of sharing electric kickboards.
태양광모듈의 열화진단 시험장치 구현 및 열화특성에 관한 연구
신건(Jian Shen),이후동(Hu-Dong Lee),태동현(Dong-Hyun Tae),노대석(Dae-Seok Rho) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.6
일반적으로, 태양광모듈은 20년 이상의 장기간 동안 사용할 수 있다고 알려져 있지만, 설치된 주변 환경요인(염분, 온도, 습도, 자외선, 음영 등)에 따라 다양한 열화현상이 발생하여, 전기적 성능과 수명이 크게 감소할 수 있어 태양광 모듈에 대한 정확한 열화특성 분석이 요구되고 있다. 그러나, 태양광모듈의 출력을 STC조건으로 보정하여 초기 사양과 비교분석하는 기존의 열화특성 분석방법은 데이터 보정 시 필연적으로 발생하는 데이터 오류로 인하여 객관성이 결여될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 태양광전원 모듈부와 모니터링부로 구성된 열화진단 시험장치를 구축하여 모듈별 출력데이터를 측정 및 수집하고, 태양광모듈의 출력 변동성과 통신 에러 및 지연에 따른 영향을 최소화하기 위하여, MATLAB을 이용한 열화특성 분석 모델링을 통하여 실측 데이터를 평활화한다. 또한, 이를 바탕으로 태양광모듈의 열화상태를 계절별 실측 출력특성에 따라 분석한 결과, 전체 구형모듈의 평균 열화율은 총 25.73%이고, 연평균 1.55%씩 열화됨을 진단할 수 있어, 본 논문에서 구축한 열화진단 시험장치의 유용성을 확인하였다. Generally, a proper evaluation method of the aging phenomenon of PV modules is required as the electrical performance and lifespan of PV modules can degrade significantly due to several environmental factors, while they are generally known as devices that are used semi-permanently for more than 20 years. On the other hand, there is a lack of objectivity in the existing evaluation method of the aging phenomenon, which compares the adjusted PV output based on STC with the initial PV module specifications due to the data distortion while adjusting the measured data. Therefore, this study implemented a test device for an aging diagnosis to measure and collect actual data from a PV module section and modeled the data for aging using MATLAB S/W to minimize the variability of the PV output, communication error, and delay. Furthermore, this study confirmed the usefulness of the presented test device for aging diagnosis of the PV modules by diagnosing the total period and yearly-basis degradation rate of aging PV modules as 25.73% and 1.55%, respectively, according to the on-site output characteristics of the PV modules by season.
허신건 ( Shen Jian Xu ) 중앙대학교 법학연구원 문화.미디어.엔터테인먼트법연구소 2011 문화.미디어.엔터테인먼트 법 Vol.5 No.2
현재 중국의 법학교육이 직면한 제일 주요한 문제는 이론과 실무 사이에 괴리가 있다는 것이다. 본 문장은 법학교육 양정목표를 어떻게 명확하게 확립할 것인가에 대하여 논의하고, 이를 기초로 하여 실무형 법학교육을 발전시킴으로써 향후 리걸클리닉교육 (Clinical Legal Education) 전문가들이 중국의 법학교육을 발전시키는데 관한 공동한 사명감을 제시하고자 한다. The Legal Education of China is currently under serious criticism for its huge gap between theory and practice. This article issuing a call to vary the goal of Legal Education, upgrade the Experiential Teaching. The author has varying perspectives for the future of Clinicians` shared mission of improving Legal Education
PSCAD/EMTDC를 이용한 전동킥보드용 Battery Safety Management System의 모델링에 관한 연구
신건(Jian Shen),최성문(Seong-Moon Choi),김기영(Gi-Young Kim),정재범(Jae-Beom Jung),최승규(Seung-Kyou Choi),노대석(Dae-Seok Rho) 대한전기학회 2021 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2021 No.10
최근, 전동킥보드에서 발생한 화재사고 건수는 매년 늘어나는 추세이고, 그중 대부분은 충전 또는 휴지기간 중 전동킥보드에 설치된 리튬이온배터리에서 발생한 것이다. 따라서, 본 논문에서는 전동킥보드용 리튬이온배터리의 안정선을 향상하기 위하여 BSMS(battery safety management system)를 제안하고, PSCAD/EMTDC를 이용하여 셀프 에너지밸런싱부와 셀밸렁싱부로 구성된 BSMS에 대한 모델링을 수행한다. 여기서, 셀프 에너지밸런싱부는 셀프 에너지밸런싱 전류가 설정치를 초과하는 경우 셀간 병렬연결을 분리하는 개폐장치를 동작시켜 배터리에 과전류가 흐르는 것을 방지하고, 셀밸렁싱부는 전압이 높은 셀을 정정 용량만큼 방전하여 셀간 전압 편차를 감소시킴으로써, 저전압 셀이 과충전되는 것을 방지한다. 한편, 상기의 모델링을 바탕으로 BSMS의 운용특성을 평가한 결과, 제안한 BSMS가 리튬이온배터리를 효과적으로 보호할 수 있음을 알 수 있었다.