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[국내논문] 2차전지 셀(Cell) 간의 불균형 전압 발생에 대한 안전성 및 성능향상을 위한 셀 밸런싱(Cell Balancing)
Cell Balancing to Improve Safety and Performance against Unbalanced Voltage between Secondary Battery Cells

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.24 no.4, 2024년, pp.141 - 146  

윤용호 (광주대학교 전기공학과)

초록
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기존의 화석연료와 발전기를 통하여 에너지를 생산하고 즉시 소모하던 방식에서 에너지를 저장하고 효율적으로 생산하고 이용하기 위한 에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)가 개발되었다[1]. 이러한 에너지저장장치에 현재까지 2차전지 리튬이온(Li-ion) 배터리를 가장 많이 사용하고 있다. 따라서 리튬이온 배터리의 성능, 수명, 안전성을 향상시키기 위하여 셀(Cell) 단위로 관리하는 BMS(Battery Management System)의 역할이 매우 중요하다[2]. 특히 BMS의 기능 중 셀 간의 불균형 전압을 균형적으로 맞추는 셀 밸런싱(Cell Balancing) 기법은 에너지저장장치에서 배터리의 최적화를 도모할 수 있다. 이러한 최적화를 통해 모든 셀이 동일한 전압과 용량을 유지하여 성능향상, 출력 안정성을 유지할 수 있다[3]. 따라서 본 논문에서는 셀 간의 불균형이 발생한 리튬이온 배터리를 충전할 때 BMS의 기능 중 하나인 셀 밸런싱 기법의 동작 특성에 대하여 살펴보고자 한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Energy Storage System(ESS) have been developed to store and efficiently utilize energy, transitioning from the traditional method of producing and consuming energy immediately via fossil fuels and generators. With the advancement of this technology, Battery Management System(BMS) that manage Li-ion ...

Keyword

#Energy Storage System   #Battery Management System   #Cell balancing   #Li-ion Battery  

표/그림 (9)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 셀 간 전압 불평형 시 이루어진 리튬이온 배터리를 충전할 때 BMS의 기능 중 셀 밸런싱 기법의 동작 특성에 대하여 살펴보았다. 초기 충전 시 셀 간 전압 차이가 크게 나타났으나 셀 밸런싱 과정이 진행됨에 따라 점진적으로 전압이 균일하게 맞춰졌다.
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참고문헌 (9)

  1. X. Wu, J. Liu, Y. Men, B. Chen and X. Lu, "Optimal Energy Storage System and Smart Switch Placement in Dynamic Microgrids With Applications to Marine Energy Integration," IEEE Transactions on Sustainable Energy, vol. 14, no. 2, pp. 1205~1216, 2023. DOI: http://10.1109/TSTE.2022.3226116？ 

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  2. Min-Chul Jung, Ji-Myung Kim, Dong-Hyun Tae, and Dae-Seok Rho, "Operation Algorithm of Battery Management System for Li-ion Battery Considering Self-energy Balancing Phenomenon," The transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers, vol. 70, no. 10, pp. 1443~ 1451, 2021. DOI: http://10.5370/KIEE.2021.70.10.1443？ 

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  3. Uzair M, Abbas G, Hosain S. "Characteristics of Battery Management Systems of Electric Vehicles with Consideration of the Active and Passive Cell Balancing Process" World Electric Vehicle Journal, vol. 12, no. 3, pp. 120~158, 2021. DOI:　https://doi.org/10.3390/wevj12030120？ 

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  4. Samsung SDI Co., Ltd, INR18650-29E Datasheet.？ 

  5. Ahn, Jung-Hoon, "The Present and Future of BMS Research for Safe Energy Society," The Korean Institute of Electrical Engineers, vol. 72, no. 2, pp. 21~27, 

  6. Z. B. Omariba, L. Zhang, D. Sun, "Review of Battery Cell Balancing Methodologies for Optimizing Battery Pack Performance in Electric Vehicles," IEEE Access, vol.7, pp.129335~129352, Sep. 2019. DOI:http://10.1109/ACCESS.2019.2940090？ 

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  7. Elektro-Automatik Ltd, Application Note, Using Bidirectional Programmable DC Power Supplies for Battery Testing.？ 

  8. Elektro-Automatik Ltd,, EA-PSB 9000 3U Datasheet.？ 

  9. Su-Chul Bang and Yong-Ho Yoon, "Performance and Reliability Analysis using Test Facilities for Secondary Lithium-ion Batteries," The transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers, vol. 72, no. 12, pp. 1789-1794, 2023. DOI: http://10.5370/KIEE.2023.72.12.1789 

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