리튬이온 배터리 셀에 대한 단순모델 방식 시뮬레이션의 유용성 평가 (Evaluation of the Usefulness of Simple Model Simulation for Lithium-ion Battery Cells)

서지정보

· 발행기관 : 융복합지식학회
· 수록지 정보 : 융복합지식학회논문지 / 12권 / 4호 / 9 ~ 17페이지
· 저자명 : 박정흠

초록

배터리팩의 성능을 결정하는 주요요인 중 하나는 BMS(Battery Management System)의 성능이고, 이것은 배터리 모델링 최적화에 따른 설계 알고리즘 및 정확한 전압, 전류, 온도 측정에 의해 구현 가능하다. 전기차, 드론, 로봇 등 모빌리티 응용에서 배터리 팩은 다양한 물리적 환경에 노출되므로 이를 반영한 배터리 모델링은 고성능 BMS를 구현하기 위해 필수적이라고 할 수 있다, 본 연구에서는 “단순모델” 방식을 사용하여 배터리의 전류-전압특성을 시뮬레이션하고 그 유용성을 평가하고자 하였다. 이를 위해, 펄스로 제어하는 배터리 충방전 시스템을 구현하여 충방전과정 동안, 셀 전압변화의 과도현상에 대한 정보를 나타내도록 하고, 이를 모델링 결과와 비교하였다. 그 결과, 적용된 단순모델은 모델링 시 고려해야 하는 파라미터와 변수가 다수이므로, 모델링의 난이도가 높음에도 불구하고 실제 셀 전압의 변화와 일치하는 결과를 나타내었으므로, BMS 설계에 있어서 유용한 평가도구임을 확인하였다.

영어초록

One of the main factors that determine the performance of a battery pack is the performance of the BMS(Battery Management System), which can be implemented by design algorithms according to battery modeling optimization and accurate voltage, current, and temperature measurements. Since battery packs are exposed to various physical environments in mobility applications such as electric vehicles, drones, and robots, battery modeling reflecting this can be said to be essential to implement high-performance BMS. This study attempted to simulate the current-voltage characteristics of the battery using the “Simple Model” method and evaluate its usefulness. To this end, a pulse-controlled battery charging and discharging system was implemented to display information on the transient phenomenon of cell voltage change during the charging and discharging process, and this was compared with the modeling results. As a result, the applied Simple Model has many parameters and variables to be considered when modeling, so it was confirmed that it is a useful evaluation tool for BMS design because it showed the results consistent with the actual cell voltage change despite the high difficulty of modeling.

참고자료

· 없음