[논문]블루투스 기반 리튬인산철 배터리팩을 위한 BMS 모듈 알고리즘 개발에 관한 연구

김종민; 류갑상

doi:10.15207/jkcs.2021.12.4.001

블루투스 기반 리튬인산철 배터리팩을 위한 BMS 모듈 알고리즘 개발에 관한 연구
A Study on Development of BMS module Algorithm for Bluetooth-based Lithium-Iron Phosphate Battery pack 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.12 no.4, 2021년, pp.1 - 8

김종민 (동신대학교 컴퓨터학과) , 류갑상 (동신대학교 컴퓨터학과)

초록
AI-Helper

현재 자동차를 포함한 에너지 저장장치 제품에는 리튬 이온 배터리가 주로 사용되고 있으며, 이를 과충전하거나, 고온 상황에 방치하는 잘못된 배터리 관리 상황 발생시 폭발 등 위험한 상황에 노출될 수 있으며, 과방전 시 배터리 불능 상황을 야기한다. 이로 인해 배터리 상태를 관리해주는 시스템이 필요하며 배터리 관리 시스템은 배터리 상태를 정확하게 인지하고 각 셀의 전압을 일정하게 유지하여 최적의 배터리 효율을 얻는 데 목적이 있다. 본 논문에서는 일반적 리튬이온배터리에 비해 고안전성을 갖는 리튬인산철 배터리팩과 이를 관리하기 위해 Matlab Simulink 기반의 시뮬레이션을 사용하여 셀 특성을 확인할 수 있는 RC등가회로 모델을 이용한 분석방법을 제시하고, 저전력 및 상호통신간섭이 적은 블루투스 기반 BMS 모듈의 알고리즘을 개발하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Currently, lithium-ion batteries are mainly used in energy storage equipment products including automobiles. This can be exposed to dangerous situations such as explosions in the event of incorrect battery management conditions that are overcharged or left in high temperature conditions. It also causes a situation battery cannot be used when it has been over discharged. Therefore, a system that manages the state of the battery is required. The battery management system aims to obtain optimum battery efficiency by accurately recognizing the state of the battery and keeping the voltage of each cell constant. In this paper, we develop a lithium-iron phosphate battery that has higher safety than a general lithium-ion battery. Then, in order to manage this, we try to develop the algorithm of the BMS module based on the Bluetooth communication using the MATLAB-SIMULINK.

주제어

표/그림 (13)

그림 Fig. 1. (a) Battery pack with equal cells, (b) Battery pack with deviated cells
그림 Fig. 2. (a) Charging characteristic curve of lithium-ion battery, (b) Charging characteristic curve of lithium iron phosphate battery
그림 Fig. 3. Structure of oxidation and reduction reaction mechanism of lithium ion battery.
그림 Fig. 4. Chemical structure((a)FePO₄, (b)LiFePO₄)
그림 Fig. 5. Battery C-rate discharge characteristics and Comparison by industrial battery discharge (current) rate
그림 Fig. 6. Battery life characteristic test at room temperature
그림 Fig. 7. Bluetooth data structure
표 Table 1. Specification of Battery
그림 Fig. 8. (a) A general equivalent circuit of an lithium battery (b) The equivalent circuit used for the proposed method, with n=1.
그림 Fig. 10. Simulation Model with Matlab Simulink
그림 Fig. 11. Result of Simulation Model
그림 Fig. 9. Simulation Model with Matlab Simulink
그림 Fig. 12. Application of Proposed BMS Model

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