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하이브리드 전기자동차용 2차전지 충방전 모니터링 시스템 설계
Design of Charge and Discharge Monitoring System for Secondary Batteries of Hybrid Electric Vehicle 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.15 no.8, 2010년, pp.157 - 161  

이준하 (상명대학교 컴퓨터시스템공학과) ,  이강호 (한국재활복지대학 컴퓨터정보보안과) ,  최종호 (강남대학교 전자공학과)

초록
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대도시 대기오염의 대부분이 자동차 배출가스에 의해서 이루어지고 있으며, 세계적으로 환경오염에 대한 규제수준이 점차 강화되고 있어 저공해의 환경 친화적인 자동차의 개발과 보급이 요구되고 있으며, 고유가 시대에서 이미 국내 외에서 개발 양산중인 하이브리드 자동차의 급속한 시장 확대가 예상된다. 하이브리드 자동차에서 전기에너지를 저장하는 배터리는 가장 중요한 구성요소 중 하나이며, 하이브리드 자동차용 배터리(전기에너지를 저장하는 2차 전지)는 순간적으로 에너지를 방출하는 특성 즉 고출력 특성이 일차적으로 요구되며, 자동차 부품으로서의 신뢰성과 내구성이 확보되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 하이브리드 자동차에 장착되는 2차 전지의 충 방전 상태를 안정적으로 모니터링 하는 시스템과 전지의 충 방전 성능을 극대화할 수 있고 충 방전 제어가 가능한 실시간 충 방전 모니터링 시스템을 제안하였다. 논문에서 새롭게 제안한 감지부와 제어부로 구성되는 충 방전 시스템은 하드웨어 및 소프트웨어 모듈과 실시간으로 셀 배터리의 충 방전 상태를 효율적으로 제어할 수 있으며 데이터베이스와 통신모듈을 기반으로 원격제어가 가능한 시스템이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Most of air pollution in a metropolis is the result of exhaust gas emissions from automotive vehicles, and the world-wide regulation against environmental pollution is becoming more strict. Moreover the demand on development and supply of an environment-friendly automobile is increasing and the mark...

주제어

#하이브리드 전기 자동차   #2차전지   #모니터링 시스템   #충방전  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 충방전되는 HEV용 배터리에 관련된 데이터를 실시간으로 분석하고, 위험수치에 도달한 경우 전체 시스템을 제어할 수 있는 방식으로 충방전 시스템을 설계하였다. 그림 1은 충방전 시스템의 구성도를 나타냈다.
  • 본 논문에서는 하이브리드 자동차의 2차 전지에 대한 수요와 중요성이 갈수록 커지면서 충방전 시스템에 대한 관심도 급증하고 있는 상황이므로 안정적이고 효과적인 충방전 시스템의 개발이 요구되는 시점에서 2차 전지의 충방전 성능을 극대화할 수 있고 충방전 제어가 가능한 실시간 충방전 모니터링 시스템을 제안하였으며, 논문에서 새롭게 제안한 감지부와 제어부로 구성되는 충방전 시스템은 하드웨어 및 소프트웨어 모듈과 실시간으로 셀 배터리의충방전 상태를 효율적으로 제어할 수 있는 모니터링 시스템이며 데이터베이스와 통신 모듈을 기반으로 원격제어가 가능한 시스템이다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
리튬이온 배터리가 갖는 장점은 무엇인가? 그러나 리튬이온 배터리는 고에너지밀도, 고출력밀도라는 장점을 가짐에도 불구하고 Ni-MH배터리 대비 상대적으로 안전성 확보가 불리하므로 인해 차량적용에 배제되어 왔으나 환경 차량의 개발 동향이 전기에너지 사용 비중이 증가하는 방향으로 진화함에 따라 기존의 Ni-MH배터리의 한계를 극복하기위하여 자동차메이커들이 리튬계 전지 개발에 사활을 걸고 있다. [4]
하이브리드 자동차는 무엇인가? 일반적으로 넓은 의미에서의 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle : HEV)는 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 자동차를 구동하는 것을 의미하나, 대부분의 경우는 연료를 사용하여 동력을 얻는 엔진과 전기로 구동시키는 전기모터로 구성된 시스템이다.
니켈-수소 전지의 단점은 무엇인가? 하이브리드 자동차의 성능을 결정짓는 요소로써 현재 니켈-수소(Ni-MH)전지가 대부분의 하이브리드 자동차에 사용되고 있다. Ni-MH전지의 경우 높은 생산가격, 낮은 전지 효율, 그리고 높은 자가방전률은 개선이 시급한 기술적 문제이다. 차세대 하이브리드 자동차용 이차전지로는 이미 소형 전자기기의 전원으로 사용되고 있는 리튬이온 이차전지이며, 리튬이온 이차전지는 다른 배터리 시스템과 비교 시 중량 및 부피 대비 에너지 밀도가 우수하고 뛰어난 고 출력 성능으로 차세대 하이브리드 자동차용전지로 각광받고 있는 전지이다.
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참고문헌 (10)

  1. Mehrdad Ehsani, Yumin Gao, Sebastien E. Gay, Ali Emadi, "Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles," CRC Press, 2005. 

  2. 국토해양부, 한국건설교통기술평가원, "하이브리드 자동차의 안전성 평가 기술 개발 연구 보고서," 2009년. 

  3. 박진호, 이기상, "하이브리드 자동차용 리튬 이온 포리머배터리 시스템의 안전성 확보," 한국자동차공학회 오토저널, 제 31권 제 1호, 2009년. 

  4. 김강출, "2W급 휴대용 초소형 파워 팩 개발," 산업기술연구회, 2008년. 

  5. 선양국, "하이브리드 자동차용 아차전지 기술," 한국자동차공학회 오토저널, 제 31권 제 1호, 2009년. 

  6. Jin Keun Oh, "High Energy Destiny Lithium Battery for HEV and PHEV," Proceedings of KIIS Spring Conference, 2008. 

  7. Lim Keun Uk, "A Study on Intelligent Charge and Discharge Control for Secondary Battery," 2008. 

  8. Yossi Drori, Carlos Martines, "The Benefits of Cell Balancing," www.xicor.com, 2005. 

  9. 존 먼슨 "하이브리드/전기자동차를 위한 신뢰할 수 있는 리튬이온 배터리 모니터링 시스템," 상은미디어 자동차제조기술 통권 제 3호 2009. 

  10. 정원창, 구병모, 장성주, 김상복, "배터리 수명을 고려한 원격검침 모듈 설계," 한국컴퓨터정보학회 논문지, 제13권, 제 4호, 2008년. 7월. 

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