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저자정보
김승호 (Global Electricity) 최형석 (T-factory) 김진용 (Korea Testing Laboratory) 한아 (Korea Testing Laboratory)
저널정보
대한전기학회 전기학회논문지 전기학회논문지 제70권 제1호
발행연도
2021.1
수록면
61 - 71 (11page)
DOI
10.5370/KIEE.2021.70.1.061

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ESS(Energy Storage Systems) using lithium ion battery are rapidly increasing their capacity because they can efficiently store electrical energy in a small area with high energy density. However, 29 fire accidents have been reported in Korea for last 4 years. Up to now, the root cause of ESS fire has not been clearly defined, but some lithium ion battery manufacturer assert that the reason of fire may be caused by CMV(Common Mode Voltage) and leakage current. This study investigated the mechanism, measuring, acceptable level, and mitigation of CMV and leakage current through experimental field analysis with its corresponding simulation. The stray capacitance of IGBT module and lithium-ion battery are investigated as the cause of CMV and leakage current, and the magnitude variation of CMV and leakage current by the type of system earthing of the AC side is investigated too, then this paper suggested the use of an isolation transformer as a mitigation method. In addition, it was analyzed how the use of an isolation transformer can reduce CMV and this study proved that the installation of an isolation transformer is a complete and fundamental solution to reduce both CMV and leakage current by simulation and field measurement results. On the other hand, this study found the shape and period of the waveform of CMV and leakage current are completely identical, and prove that these two are produced by the same cause and the leakage current was also demonstrated to be lowered when the CMV was lowered. On the other hand, based on the analyzing the path of the leakage current flow in the grounded system and the non-ground systems, this study found that it was reasonable to measure CMV and leakage current on the DC side of PCS, and this was proved by P-Sim simulation and field experiments.
#ESS #Lithium Ion Battery #Stray Capacitance #CMV #Delta-V #Leakage Current #Conduction Noise #Isolation Transformer

목차

Abstract
1. 서론
2. CMV 및 누설전류의 발생 메커니즘과 배터리에 미치는 영향 분석
3. CMV 및 누설전류 저감방안
4. P-Sim을 이용한 모델링
5. 실제 사이트에서의 CMV 및 누설전류 측정결과 분석
6. 시뮬레이션 및 현장 시험결과 분석
7. 결론
References

참고문헌 (13)

참고문헌 신청
Woo-ri Financial Management Research Institute / 2018 / Global ESS market outlook and implications google schola Ministry of Trade, Industry and Energy / 2019 / ESS accident cause investigation results and safety measures google schola ESS fire accident investigation committee / 2020 / ESS fire accident investigation result report google schola Fuji Electric / 2017 / FUJI IGBT MODULES APPLICATION MANUAL google schola Samsung SDI / 2019 / Appendix 2. CMV Measurement, E2A/E3Battery Installation Manual google schola

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