리튬 커패시터기반의 실시간 충전상태 확인과 긴급복구 기능을 갖는 예비전원장치 개발 및 성능 평가 (Development of Spare Power Supply with Real-Time Charge Status and Emergency Recovery using Lithium Capacitors and Performance Test)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 23권 / 7호 / 1 ~ 9페이지
· 저자명 : 한대철, 정준화

초록

본 연구는 재난안전 방재시설의 핵심인 예비전원장치에 대하여 커패시터 배터리를 기반으로 실시간 충전상태 확인이 가능한 예비전원 장치와 관제 시스템을 개발하고 그 성능을 평가하는 것이다. 개발 결과물의 성능 평가는 공인시험기관에 의해 노화에 의한 영향, 온도에 의한 영향, 배터리 정상 사용 가능 기한, 고속 충·방전 속도별 발열실험이, 현장 설치평가에 의해 개발 제품과 관제시스템의 운영 안정성이 각각 평가되었다. 성능 평가 결과 리튬이온 커패시터 배터리의 신뢰성 있는 보유 전력량을 확인이 가능하였고, 충·방전 가속 실험 결과 3,000cycle(약 10년 사용 환경 가정) 시 약 15% 성능 저하를 보였으며, 환경(온도) 변화에 따른 성능 시험의 경우 취약 환경인 저온에서도 비교적 안정적이었다. 정상 사용 가능한 한계 범위 확인 시험 결과 급속 충·방전 환경에서도 3,000cycle 후 약 85%의 성능을 유지하는 것을 확인하였으며, 안전성 실험 결과 급속 충·방전 과정 중 발열 온도 범위가 안정적이어서 일상적인 배터리 사용시 충분한 안정성이 확보되는 것을 확인하였다.

영어초록

This study was to develop a spare power supply based on a lithium-ion capacitor battery and a control system capable of checking the state of charge of the battery in real-time, which is the core of a disaster prevention facility. The study was also conducted to evaluate the performance of the battery. In particular, the performance of the battery was evaluated by an authorized testing agency to study the aging, temperature, usable period, and high-speed charge and discharge produced heating of the battery. The performance evaluation showed that the battery could affect the amount of power retained by the battery. In addition, the charge and discharge acceleration test on the battery showed that the performance of the battery degraded by about 15% in 3,000 cycles (assuming these cycles were completed in 10 years). Further, the test to check the range of normal performance limits of the battery confirmed that the battery performance was at about 85% after 3,000 cycles, even under fast charging and discharging of the battery. Finally, the safety test on the battery confirmed that the temperature range of battery heating was stable, and the sufficiency of this stability was ensured for everyday battery use.

참고자료

· 없음