초록 ▼

연구개발 최종목표
- ISG 시스템 구현에 필수적으로 요구되는 지능형 배터리센서(IBS)를, 가격 경쟁력이 높은 경제형 배터리센서(BS)로 구현할 수 있도록 배터리 상태분석 및 수명예측기술을 개발하고, 이를 기반으로 최적화된 알고리즘을 개발하는 것이 최종 목표임
∎ 지능형 배터리 센서 구현을 위한 배터리 상태분석 및 수명예측기술 개발
∙ 배터리 충전상태 분석기술 개발 및 알고리즘 최적화
∙ 배터리 노화도 분석을 통한 수명예측기술 개발
∙ 개발 알고리즘 검증용 IBS 시제품 제작

연구개발목표의

연구개발 최종목표
- ISG 시스템 구현에 필수적으로 요구되는 지능형 배터리센서(IBS)를, 가격 경쟁력이 높은 경제형 배터리센서(BS)로 구현할 수 있도록 배터리 상태분석 및 수명예측기술을 개발하고, 이를 기반으로 최적화된 알고리즘을 개발하는 것이 최종 목표임
∎ 지능형 배터리 센서 구현을 위한 배터리 상태분석 및 수명예측기술 개발
∙ 배터리 충전상태 분석기술 개발 및 알고리즘 최적화
∙ 배터리 노화도 분석을 통한 수명예측기술 개발
∙ 개발 알고리즘 검증용 IBS 시제품 제작

연구개발목표의 달성도
- 배터리 상태분석 알고리즘 개선 개발
∙ 임피던스 산출 반영모델 확보 완료 및 SOC 산출 오차 5% 이내 달성 완료
- 노화특성 데이터 확보방안 수립 및 노화 수행
∙ 노화도 판정 알고리즘 수립 및 SOH 산출 오차 20% 이내 달성 완료
- 상태분석 및 노화도 알고리즘 적용 지능형 배터리 센서 개발
∙ Prototype IBS 개발 완료 및 7개 항목 이상의 내환경성 확보 완료

연구개발 내용
- 배터리 상태분석 알고리즘 개선 개발
∙ 실차 연계 수준 배터리 상태분석 알고리즘 최적화
∙ 실시간 데이터 기반 임피던스 산출 알고리즘 구현
∙ 산출 임피던스 기반 배터리 노화도 분석방안 수립
∙ 산출 임피던스 활용 상태분석 알고리즘 보완 검토
- 노화특성 데이터 확보방안 수립 및 노화 수행
∙ 배터리 수명평가 방법 조사 및 분석
∙ 잔여수명 정의 및 노화도 판정기준 정립
∙ 배터리 노화 가속화 패턴시험 수행
∙ 필드 노화배터리 분석을 통한 시동저항 vs 산출임피던스 관계 연구
∙ 배터리 잔여수명 산출기반 수명예측 방안 수립 및 적용
- 상태분석 및 노화도 알고리즘 적용 지능형 배터리 센서 개발
∙ 실차 적용을 고려한 Prototype 지능형 배터리 센서 개발
∙ 실차수준의 상태분석 및 노화도 분석 알고리즘 검증
∙ 차량환경 수준의 온도 내환경성 확보기술 개발
∙ ECU 사양 기반 10ms Task 알고리즘 구현방안 검토 연구

사업화 전략
- 과제 수행기간 동안 개발 및 확보된 배터리 상태분석 및 수명 예측기술을 토대로, 참여기업으로의 기술이전 및 추가적인 상용화 기술개발을 추진하여, 차량용 지능형배터리센서 및 비상전원관리장치 등을 개발하고, 개발품에 대한 성능 및 신뢰성을 향상시켜 상용화가 가능토록 하는 것을 목표로 함
- 상용화 기술개발을 위해서는 이전받은 기술을 토대로 참여기업이 주관하는 추가적인 기술개발 프로세스 추진이 필요하며, 이는 본 사업을 수행하면서 점진적인 준비과정을 거쳐 사업종료 시점에서 바로 연계될 수 형태의 상용화 기술개발이 가능하도록 노력하고자 함

기대효과
- 배터리의 상태를 파악하기 위해서는 측정된 전압, 전류, 온도 등의 기초 데이터를 기반으로 배터리 기본 특성을 고려한 SOC, SOH, SOH 등의 상태 분석기술이 요구되며, IBS는 이러한 기술들을 알고리즘화하여 고성능의 하드웨어에 내포하고 있는 장치이기 때문에, 본 기술과 직접적인 연관성을 지니고 있음
- 배터리 충전상태, 노화상태 등을 차량이 운용되는 상황에 실시간으로 측정 및 추정할 수 있기 때문에 배터리 상태를 고려한 차량 내 전원관리시스템 및 배터리 관리시스템, 2차사고 방지장치 및 보호시스템으로의 응용적용이 가능함
- 개발된 기술을 기반으로, 참여기업의 추가적인 양산화 개발을 통해 상품성을 갖는 지능형배터리센서를 양산하고 이를 국내/외 완성차기업에 판매하고자 함

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 「기초연구성과 후속 R&D」지원사업 최종보고서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발의 개요 ... 6
• 가. 연구개발의 개요 ... 6
• 나. 국내․외 연구동향 ... 8
• 다. 연구개발의 중요성 ... 13
• 라. 선행연구의 내용 및 결과 ... 16
• 2. 연구개발의 목표 및 달성도 ... 19
• 가. 연구개발 최종목표 ... 19
• 나. 연구개발 최종목표 평가의 착안점 ... 20
• 다. 연구범위 및 연구수행 방법 ... 21
• 라. 연구수행 내용 및 결과 ... 25
• 마. 연구개발의 목표 및 달성도 ... 54
• 바. 연구성과 ... 56
• 사. 기업의 연구개발 참여현황 ... 59
• 아. 구매금액이 3천만원 이상인 연구시설ㆍ장비 구매현황 ... 61
• 자. 연구수행에 따른 문제점 및 개선방향 ... 62
• 차. 중요 연구변경 사항 ... 62
• 카. 그 밖에 건의하고 싶은 사항 ... 62
• 3. 연구개발결과의 활용방안 ... 63
• 4. 연구원 편성표 ... 65
• 가. 연구원 목록 ... 65
• 나. 연구원 편성 현황 ... 65
• 5. 연구비 소요명세서 ... 66
• 가. 연구비 집행실적 ... 66
• 나. 비목별 연구개발비 소요명세 ... 67
• 끝페이지 ... 74