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[국내논문] 배터리 셀 파라미터 추정을 이용한 배터리 팩의 충방전 관리
Battery Pack Power Management Using Cell Parameter Estimation 원문보기

전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집, 2014 July 01, 2014년, pp.345 - 346  

윤성현 (서울대학교 전기.정보공학부) ,  전창윤 (서울대학교 전기.정보공학부) ,  조보형 (서울대학교 전기.정보공학부)

초록
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본 논문에서는 배터리팩의 안전한 충방전 관리를 위해 배터리팩의 전류 제한 지표인 state-of-power (SOP)를 구하는 알고리즘을 제안한다. 직렬 연결된 배터리 팩의 SOP를 구하기 위해서는 각 셀의 배터리 파라미터 추정 과정이 필수적이다. 이를 구현하기 위해 듀얼 확장 칼만 필터 (DEKF)를 사용하였으며 효율적인 운용을 위해 DEKF의 사용량을 줄이는 방안을 제시한다. 실험을 통해 배터리 파라미터 추정 결과를 확인하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • SOP의 결정에서 결정적인 역할을 하는 Rtot는 노화에 따라서 느리게 변하는 값이기 때문에, n개의 셀 중 최소 SOP값을 가지는 셀이 단기간 동안 팩의 SOP를 결정하게 되는 셀이 된다. 따라서, 본 논문에서는 모든 셀에 DEKF를 적용하지 않고 그림 3과 같이 세 개의 셀에만 DEKF를 적용하는 방법을 제안한다. 처음에는 센싱된 전압정보만을 통해 n개의 셀 중 방전 전압이 가장 낮고 충전 전압이 가장 높은 i, j번째 두 셀에만 DEKF를 적용하고 나머지 셀에는 누적 배터리 사용량(cycle)을 기준으로 순차적으로 DEKF를 적용한다.
  • 본 논문에서는 DEKF를 이용하여 배터리 내부상태를 추정하고 그 중 Rtot를 이용해 SOP를 구하고 이를 배터리 팩에 확장하여 적용하는 방안을 제시하였다. 제시한 방법을 통해 DEKF의 사용량을 줄이면서 충방전 전류를 제한하여 배터리를 안전하게 관리할 수 있다.
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