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양방향 리니어 레귤레이터를 사용하는 폐배터리 병렬 분산형 충방전기 시스템
Distributed Parallel-cell Charging-discharging System for Retired Battery Using Bi-directional Linear Regulator. 원문보기

전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회, 2018 July 03, 2018년, pp.159 - 161  

김경탁 (숭실대학교) ,  박종후 (숭실대학교)

초록
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지난 수년 간 다량으로 배출되고 있는 폐 배터리를 에너지 저장장치(ESS)로서 재활용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 ESS 시스템에는 사용하는 배터리마다의 규격이나 이전 사용 시 수명, 배출 시 상태의 차이가 존재하기 때문에 각 배터리 간 셀밸런싱 시스템이 필수로 요구된다. 현재까지 직렬형, 병렬형 등이 연구되고 있지만 모듈화나 신뢰성 등을 만족 시키기 위해서는 병렬형이 유리하다. 본 논문에서는 양방향 리니어 레귤레이터를 사용하며 셀 벨런싱 회로가 없는 병렬형 충방전 시스템을 제안하고자 한다.

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 반면 그림 2[3] 와 같은병렬형은 직렬형과 비교할 때 셀 밸런싱 회로가 필요 없고 신뢰성과 확장성을 모두 확보할 수 있는 장점이 있지만 각 셀 모듈마다 DC-DC 컨버터가 연결되어야 하기 때문에 경제성 측면이 약점으로 꼽힌다. 본 논문에서는 이를 극복하기 위하여 그림 2와 같은 병렬-분산형 충방전기 시스템에서 DC-DC 컨버터를 대체하여 사용할 수 있는 양방향 리니어 레귤레이터를 제안하고 그를 이용한 충방전기 시스템에 대해 소개한다.
  • 입력 DC 전압보다 낮은 DC 전압을 얻고자 한다. 즉 전압강하가 발생하는 부분이 필수요소 인데 이를 저항으로 사용하면 간단하다.

가설 설정

  • 그림 7은 제안하는 충방전기 시스템의 LLC 공진형 컨버터의 주요 파형이다. 입력 400V/출력 8.2V 이며 배터리 셀이 두개 직렬로 연결되어 있다고 가정하여 8V의 배터리를 가정하였으며 원통형 셀을 기준으로 하여 6A가 충 방전 시 흐른다고 가정하였다. 이에 따라 48W의 리니어 레귤레이터 모듈 8개가 LLC 공진형 컨버터의 부하로서 작동하도록 시뮬레이션을 진행하였다.
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