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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.
V-gutter형 보염기를 장착한 모델 연소기 내의 연소 주파수 발생 메커니즘 연구
송진관(Jinkwan Song),황정재(Jeongjae Hwang),송재천(Jaecheon Song),윤영빈(Youngbin Yoon),이종근(Jongguen Lee) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.5
본 연구는 v-gutter형 보염기를 장착한 연소기 내에 발생한 연소 주파수의 발생 메커니즘에 대해 규명하는 것이다. 연소기는 40 X 40 mm의 단면적을 가진 긴 덕트 형상을 가지고 있으며, 14mm의 폭을 가진 v-gutter 형의 보염기를 장착하였다. 연료로 등유와 메탄를 수직 분무하여 실험을 수행하였다. 연소 시 발생하는 주파수는 연소기의 형상에 기인한 1L 종방향 모드와 보염기에서 발생하는 와류 주파수가 주로 발생함을 확인하였다. 또한 연료의 특성에 기인한 주파수와 노즐의 영향에 대한 주파수가 저주파 영역에서 발생함을 확인하였다. Mechanism of combustion frequencies occurring during combustion is experimentally investigated in model combustor with V-gutter flameholder. this combustor has a long duct shape with a cross section area of 40 x 40 mm. The v-gutter type flameholder with 14mm width is mounted at the bottom of combustor. Kerosene and methane were used as fuel, and these fuel were injected transversely into air crossflow. It is found that combustion frequencies were considered as 1L longitudinal mode caused by combustor geometry and vortex shedding mode of flameholder. And fuel phase effect and nozzle effect were also observed in the low frequency range.