Analysis of battery lifetime characteristics by variable speeds of electric propulsion motor

Jin-Woo Han; Sung-Geun Lee

doi:10.5916/jamet.2021.45.6.386

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자료유형: 학술저널

저자정보: Jin-Woo Han (Korea Maritime & Ocean University) Sung-Geun Lee (Korea Maritime & Ocean University)

저널정보: 한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제45권 제6호

발행연도: 2021.12

수록면: 386 - 391 (6page)

DOI: 10.5916/jamet.2021.45.6.386

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Eco-friendly transportation means, such as electric propulsion ships and electric vehicles, are supplied with energy by batteries, and hence they have less noise, reduced fuel consumption, and are exhaust-free. They convert the direct current voltage of the battery into alternating current by digital converters, which can change the speed of the motor by varying the voltage and frequency. Therefore, harmonics are loaded in the battery input/output and converter"s output system, which affects the battery lifetime. The battery has a negative effect on lifetime because of the increase in internal resistance owing to overheating, harmonic content, chemical reactions during charging and discharging, etc. In this study, we measured the total harmonic distortion (THD) of lithium-ion batteries according to the speed change of electric propulsion motors and the internal resistance of the batteries, which is a measure of lifetime prediction. The speed variability of the motor was tested for low-speed, medium-speed, and variable-speed driving conditions. After the test, the effect of the THD on the internal resistance and lifetime of the battery was analyzed. Consequently, it was found that THD was larger when the motor was driven at a variable speed than when it was driven at a constant speed, and it also had a negative effect on battery lifetime.

#Electric propulsion ship #Battery lifetime #Total harmonic distortion #Internal resistance of the battery

참고문헌 (18)

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구현근 / 2015 / 전기추진선박의 전력품질 개선을 위한 리튬-이온 배터리 에너지저장시스템 적용 / 전력전자학회 논문지 20(4):351~355

김종수 / 2017 / 선박 운전 환경에 따른 하이브리드 전기추진선박의운전모드별 출력 특성에 관한 연구 / 한국마린엔지니어링학회지 41(3):245~250

김종수 / 2011 / 전기추진선박의 토크 및 속도변화에 따른 전력변환장치의 고조파 분석 / 해양환경안전학회지 17(1):83~88

A. von Jouanne / 2005 / Harmonic mitigation techniques for hybrid electric vehicle DC-bus traction drives / 2005 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference :688~695

M. T. Talat / 2019 / Li-Ion battery parameter identification using pseudo random noise / 2019 15th Inter-national Conference on Emerging Technologies (ICET) :1~5

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