배터리 수명 향상을 위한 셀 밸런싱 회로에 대한 연구

Abstract

배터리를 사용하는 분야가 기존 핸드폰, 노트북에서 최근에는 자동차, 전자담배, 청소기등 기존의 패러다임을 바꾸는 제품들이 출시되고 있으며. 이것은 결국 배터리 산업 전반에 걸쳐 커다란 변화를 일으키고 있다. 하지만 공간 대비 높은 에너지 밀도가 요구 되어 지고 있으며, 수요 대비 공급의 부족 때문에 안정성이 결여되어 최근 많은 폭발 사고가 이어지고 있기 때문에 BMS의 중요성은 과거 배터리 시장이 본격화 되었을 때보다 강조 되어 지고 있다. 배터리의 사용시간 증가를 위해 용량을 증가하는 방안도 있지만 대부분의 사용 분야가 모터이기 때문에 직렬연결의 증가를 통해 전압 상승으로 전력을 증가 시켜 용량을 만족 시키는 추세이다. 셀은 각각의 특성이 다르고, 사용 온도 조건에 따라 퇴화도가 다르게 때문에 직렬연결의 증가는 배터리 전체의 전압 불균형의 심화를 가지고 오게 되고 이는 용량 퇴화뿐만 아니라 안정성에도 막대한 영향을 미치게 된다. 그래서 BMS의 기본적인 성능인 셀 밸런싱을 통해 배터리의 전체적인 균형을 유지시켜 주기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 셀 밸런싱이 실제로 배터리의 용량 퇴화가 어떠한 영향을 미치는지 확인 하고 최근 급속 충전으로 인해 셀 밸런싱의 효과가 적어짐에 따라 대기 상태에서의 셀 밸런싱으로 기존 대비 용량 관점에의 효과에 대해서 시험을 진행하였다.

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