연구
연구 분야, 논문, 시설
배터리 연구
안전성, 모델링, 열관리, BMS 알고리즘, 열화 분석을 아우르는 종합적인 배터리 연구.
배터리 화재 CFD 시뮬레이션을 위한 도구를 개발하여 팩 레벨로 확장중입니다. 우리 연구실의 CFD 도구는 배터리 내부의 압력 및 유동 거동, 안전 밸브에서 나오는 제트 유동으로 인한 외부 난류 연소 거동을 예측할 수 있습니다.
- Thermal runaway initiation modeling
- Heat propagation simulation between cells
- Vent gas generation and composition analysis
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자체 개발한 Newman P2D 모델은 강건한 수치 알고리즘을 갖추고 있어 극한 작동 조건에서의 배터리 시뮬레이션이 가능합니다. 다양한 온도 및 재료 특성에서 극초고속 충전(XFC) 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다.
- Pseudo-2D (P2D) electrochemical modeling
- Multi-Scale Multi-Domain (MSMD) simulation
- Coupled thermal-electrochemical analysis
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MSMD 접근법을 기반으로 한 3D 배터리 다중물리 시뮬레이션 도구는 대형 셀의 전기화학-열 시뮬레이션을 가능하게 합니다. 이는 팩 수준의 충전 시간과 주행 거리 등 요구 사양을 충족하는 폼팩터 최적화에 중요합니다.
- BTMS design and optimization
- Liquid cooling system simulation
- Phase change material analysis
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물리 기반 및 데이터 기반 접근법을 활용하여 충전 상태(SOC), 건강 상태(SOH), 잔여 수명(RUL) 추정을 위한 고급 배터리 관리 시스템 알고리즘을 개발합니다.
- State of Charge (SOC) estimation
- State of Health (SOH) estimation
- Fault detection and diagnosis
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배터리 열화 메커니즘을 연구하고 배터리 수명 평가를 위한 예측 모델을 개발합니다. SEI 성장, 리튬 도금, 기계적 열화 등 다양한 노화 메커니즘을 고려합니다.
- Capacity fade modeling
- SEI growth simulation
- Calendar and cycle aging analysis
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연료전지 연구
2상 유동 및 성능 최적화에 중점을 둔 고분자 전해질막 연료전지 및 고체산화물 연료전지 연구.
김진용 교수는 2상 Forchheimer 관성 효과를 고려한 시뮬레이션 도구를 개발하였습니다. 이 시뮬레이션은 2상 Forchheimer 관성 효과가 캐소드 유로 및 전극에서 액체 물 제거를 촉진함을 보여줍니다.
- Two-phase flow modeling in gas channels
- Water management optimization
- Bi-porous layer flow analysis
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정지형 발전 응용을 위한 고체산화물 연료전지 연구로, 열관리 및 내구성에 중점을 둡니다.
- High-temperature electrochemistry modeling
- Electrode microstructure analysis
- Thermal stress simulation
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