Study of bidirectional DCDC converter to prevent circulating current between battery packs

In this paper, we propose a method to remove the circulating current which can occur in the parallel connection of the high voltage series connected battery module in the battery pack. The removal way is a method of inserting a module named VVSM (Variable Voltage Variable Module) using bidirectional DCDC converter and supercapacitor in place of one or some of the cascaded battery cells in the battery pack configuration. In this module, it operates like a battery cell that can be controlled at a desired voltage. VVSM is used to match the voltages of the cascaded battery modules very easily. To demonstrate the proposed method, a PSIM simulation for battery model is used. In addition, the module with only the battery cell connected in series and the module with the proposed VVSM are made, and the two modules were connected in parallel to measure the circulating current between the two modules. As a result, it was verified that the proposed method effectively suppressed the circulating current.

배터리 팩 간의 순환전류 방지를 위한 양방향 DCDC 컨버터 연구

본 논문에서는 배터리 팩을 구성하는데 있어 높은 전압의 직렬 연결된 배터리 모듈의 병렬 연결에서 발생할 수 있는 순환 전류를 제거하는 방법을 제시하였다. 제거 방법은 배터리 팩의 구성상에 있어서 양방향 DCDC 컨버터와 슈퍼 캐패시터를 이용한 VVSM(Variable Voltage Variable Module)이라고 명명한 모듈을 직렬 연결된 배터리 셀들 중 하나 대신에 삽입하는 방식인데 VVSM은 이 모듈에서 마치 우리가 원하는 전압으로 제어할 수 있는 배터리 셀처럼 동작한다. 전압을 가변할 수 있는 배터리 셀(VVSM)을 이용하여 직렬 연결된 배터리 모듈의 전압을 아주 손쉽게 일치시킬 수 있었다. 제시한 방법을 증명하기 위해 배터리를 모형화한 모델을 이용하여 모의 실험을 시행 하였다. 또한 직렬 연결된 배터리 셀 만으로 된 모듈과 제안한 VVSM이 적용된 모듈을 실제 제작하여 두 모듈을 병렬 연결하여 둘 사이에 순환 전류를 측정하여 비교함으로써 제안된 방법이 효과적으로 순환 전류을 억제할 수 있음을 검증하였다.