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분산형 배터리 시스템의 클러스터 제어를 위한 통신 프로토콜 설계 CAN-FD 기반 실시간 데이터 전송과 메시지 우선순위 관리분산형 배터리 시스템에서 클러스터 제어를 위한 통신 프로토콜의 핵심은 실시간성과 신뢰성을 보장하는 것입니다. CAN-FD(Controller Area Network with Flexible Data-Rate)는 기존 CAN 2.0의 제약을 해결하여 최대 8Mbps의 전송 속도와 최대 64바이트의 데이터 페이로드를 지원합니다. 배터리 클러스터에서는 각 모듈의 전압, 전류, 온도, SOC 등의 실시간 데이터를 효율적으로 전송해야 하므로, CAN-FD의 가변 비트레이트 기능을 활용하여 중요한 메시지는 고속으로, 일반적인 주기 메시지는 저속으로 전송하는 차별화된 전송 전략을 적용합니다. 메시지 우선순위 체계는 배터리 시스템의 안전성과 직결되므로 세심..
마이크로그리드에서 배터리 ESS의 주파수 조정 응답속도 최적화 주파수 변동 예측을 위한 실시간 부하 예측 알고리즘마이크로그리드에서 주파수 안정성을 확보하기 위해서는 부하 변동을 사전에 예측하여 선제적으로 대응하는 것이 핵심입니다. 실시간 부하 예측 알고리즘은 과거 부하 패턴, 기상 데이터, 요일/시간대 정보를 종합하여 미래 15분-1시간 구간의 부하를 예측합니다. ARIMA(Auto-Regressive Integrated Moving Average) 모델은 시계열 데이터의 추세와 계절성을 반영할 수 있어 기본적인 부하 예측에 효과적이며, 특히 정상성 확보를 위한 차분(Differencing) 과정과 Box-Jenkins 방법론을 통한 파라미터 최적화가 중요합니다. 최근에는 LSTM(Long Short-Term Memory) 신경망과 GRU(Gated Recurr..
V2G(Vehicle-to-Grid) 시스템의 배터리 열화 최소화 충방전 전략 전기화학적 노화 메커니즘 기반 열화 모델링V2G 시스템에서 배터리 열화를 최소화하기 위해서는 먼저 리튬이온 배터리의 노화 메커니즘을 정확히 이해해야 합니다. 배터리 노화는 크게 용량 감소(Capacity Fade)와 전력 감소(Power Fade)로 구분되며, 이는 활성 리튬 손실(Loss of Lithium Inventory, LLI), 활물질 손실(Loss of Active Material, LAM), 그리고 전도도 손실(Loss of Conductivity) 등의 물리적 현상에 기인합니다. SEI(Solid Electrolyte Interphase) 층의 성장은 리튬 이온을 비가역적으로 소모하여 용량 감소를 야기하며, 이 과정은 온도와 SOC에 대해 지수적 의존성을 보입니다. 전기화학적 열화 모델은..
전기차 배터리의 2차 사용을 위한 성능 평가 및 그룹핑 기술 잔존 용량 측정과 내부 저항 분석을 통한 배터리 상태 진단전기차에서 회수된 배터리의 2차 활용을 위해서는 먼저 정확한 성능 평가가 선행되어야 합니다. 잔존 용량(Remaining Capacity) 측정은 완전 충방전을 통한 직접 측정법과 전기화학 임피던스 분광법(EIS)을 이용한 간접 측정법으로 구분됩니다. 직접 측정법에서는 CC-CV(Constant Current-Constant Voltage) 프로토콜을 사용하여 0.1C 저율로 완전 충전 후 0.5C로 방전하면서 실제 방전 용량을 측정합니다. 이때 방전 종료 전압은 셀 종류에 따라 2.5-3.0V로 설정되며, 측정된 용량을 초기 정격 용량과 비교하여 용량 유지율을 계산합니다. 내부 저항 분석은 배터리의 전력 성능과 노화 상태를 평가하는 핵심 지표..

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