전력전자학회:학술대회논문집 (Proceedings of the KIPE Conference)

전력전자학회 (The Korean Institute of Power Electronics)
권호 표지

전하 제어법을 이용한 배터리 균등화 회로

Battery Equalization Circuit using Charge Control Scheme

  • 전창윤 (서울대학교 전기 컴퓨터 공학부) ;
  • 신종원 (서울대학교 전기 컴퓨터 공학부) ;
  • 김종훈 (서울대학교 전기 컴퓨터 공학부) ;
  • 조보형 (서울대학교 전기 컴퓨터 공학부)
  • Chun, Chang-Yoon (School of Electrical Engineering and Computer Science, Seoul National University) ;
  • Shin, Jong-Won (School of Electrical Engineering and Computer Science, Seoul National University) ;
  • Kim, Jong-Hoon (School of Electrical Engineering and Computer Science, Seoul National University) ;
  • Cho, Bo-Hyung (School of Electrical Engineering and Computer Science, Seoul National University)
  • 발행 : 2010.07.06
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초록

직렬 연결된 배터리는 각 셀의 내부 화학적 특성 차이로 인해 동일 전류로 충전 및 방전 과정을 진행하여도 셀 간에 미세한 전압 차이가 발생한다. 이러한 셀 간 전압 불균형은 배터리 셀에 해로운 영향을 끼치게 되는데, 2차 전지의 경우 배터리 용량의 변화를 야기한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 배터리 운용 범위를 제한하는 보호회로가 있지만 보호회로는 직렬 연결된 배터리 셀 중 가장 전압이 높거나 가장 낮은 셀을 기준으로 충전과 방전 사이클을 종료시키므로 배터리 팩의 용량을 최대한으로 사용하지 못하게 하는 문제를 발생시킨다. 배터리 균등화 회로는 셀 간의 전압 차이를 줄여 배터리의 최대 용량을 사용하고자 하는 목적을 가진다. 저항을 기반으로 하는 수동적인 방법과는 달리 스위칭 소자를 이용하는 능동적인 방법에서는 스위칭으로 인해 입출력 전압 변동이 발생하여 컨버터 내부에 흐르는 전류가 수시로 변하는 문제가 생긴다. 위 문제를 해결하기 위한 방법으로 본 논문에서는 배터리 균등화 회로에 전하 제어(Charge control)기법을 제안하고, 그에 따른 회로 설계 요소를 제시한다.

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