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리튬이온배터리의 셀 균등 제어방법 연구
The Study on active cell balancing of lithium ion batteries 원문보기

전력전자학회 2013년도 추계학술대회 논문집, 2013 Nov. 15, 2013년, pp.60 - 62  

배준우 (현대 중공업) ,  신현주 (현대 중공업) ,  전형준 (현대 중공업)

초록
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기본적으로 많은 인자들에 의해 영향을 받는 배터리 시스템은 일반적으로 사용 용도에 따라 단위 배터리 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하여 하나의 배터리 모듈을 형성하고 있다. 다수개의 단위 배터리 셀을 연결하여 하나의 배터리 모듈로 사용하는 경우, 개별 셀의 활물질 및 전해액의 미소 변동, 충방전 사이클 차이, 온도의 영향에 따라 배터리 특성이 다르게 나타난다. 이러한 특성으로 인해 충전 및 방전이 진행됨에 따라 셀간의 전압 불균형 현상이 발생하고 이로 인해 배터리 수명은 급격하게 감소하여 배터리 교체와 같은 경제적 손실을 초래한다. 본 논문에서는 배터리의 성능과 안전성을 확보하기 위해 배터리 밸런싱에 관한 연구를 수행하였다. 기존의 수동적 밸런싱의 단점을 보완한 능동적 밸런싱을 사용하였고 제안한 회로의 기능 및 성능의 검증을 위해 배터리 관리 장치 보드를 설계 및 제작하여 시험한 결과 개선된 기능이 원활히 수행됨을 확인하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 앞선 문제의 일환으로 배터리의 성능과 안전성을 확보하기 위해 배터리 밸런싱에 관한 연구를 수행하였다. 기존의 수동적 밸런싱의 단점인 에너지 손실 및 밸런싱 완료 시간을 보완하기 위해 능동적 밸런싱을 사용하였고 제안한 회로의 기능 및 성능의 검증을 위해 배터리 관리 장치 보드를 설계 및 제작하여 실험하였다.
  • 이번연구의 목적은 배터리 관리장치의 기능 중 셀 전압을 균등하게 하기 위한 셀 밸런싱 제어기능을 개선하는 것이다. 일반적으로 팩을 구성하는 각 배터리간 상이한 전기화학적 특성으로 인해 셀간의 전압차가 발생한다.

가설 설정

  • BMS는 크게 네 가지 기능을 가지고 있다. 첫째, 배터리 보호기능. 둘째, 전지 상태 측정(State Of Charge)기능, 셋째, 셀 균형화 기능(Cell Balancing), 넷째, 시스템 호환기능 및 배터리 관리시스템 상태 확인 기능(State Of Health)이다.
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