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PI 상태관측기를 이용한 리튬폴리머 배터리 SOC 추정
The State of Charge Estimation for Lithium-Polymer Battery using PI Observer 원문보기

전력전자학회 2014년도 추계학술대회 논문집, 2014 Nov. 28, 2014년, pp.58 - 59  

이준원 (충남대학교 전기공학과) ,  신규범 (충남대학교 전기공학과) ,  차한주 (충남대학교 전기공학과)

초록
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본 논문에서는 비례-적분(PI) 제어의 상태관측기를 구성하여 리튬폴리머 배터리의 충전량(SOC)을 추정하는 기법에 대해 설계한 뒤 실험을 통하여 검증하였다. 리튬폴리머 배터리는 1차 R-C 등가모델로 단순화하여 표현하였고, PI상태관측기를 Matlab/Simulink에서 설계하였다. 상온($25^{\circ}C$)에서 양방향 DC-DC 컨버터를 이용하여 리튬폴리머 배터리에 FTP-72 충 방전 사이클의 전류패턴을 인가한 뒤 SOC 추정기법을 검증하였다. PI상태관측기는 임의의 초기 SOC 상태에서도 오차율 2%이내로 SOC를 추정하여 모델링 에러나 외란에도 강인한 특성이 있는 것을 확인하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • OCV방법은 긴 휴지 시간이 필요하며, 확장 칼만 필터 방식도 상태변수의 증가에 따라 계산시간이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 신뢰성 있게 SOC를 추정하고 연산시간도 길지 않아 실제 구현에도 적합한 PI 상태관측기를 설계하였다. PI상태관측기의 배터리는 단순화 모델로 등가화 하여 상태방정식 형태로 표현하였고 PI 게인을 통하여 단자전압과 추정된 전압과의 에러를 보상하는 피드백 방법으로 SOC를 추정하였다.
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