확장된 다권선 변압기를 이용한 모듈화된 배터리 셀 전압 균등화 회로

Abstract

본 논문에서는 확장된 다권선 변압기를 이용하여 변압기 사이의 권선을 연결함으로써 모듈과 모듈 간의 균등화가 이루어지게 하는 방법으로 non-dissipative방식 중 하나인 변압기 커플링 방식을 제안한다. 밸런싱 성능을 분석하기 위하여 사용되는 모델인 Cantilever 모델을 이용하여 각 모듈 내의 배터리 평균 전압에 대한 관계식을 통해 밸런싱 편차를 도출하였다. 제안한 방법은 기존의 회로와는 다르게 모듈화 및 제어가 쉽고 무엇보다도 배터리 셀의 수에 제한이 없다는 장점이 있다. 이러한 장점은 고전압을 요구하는 하이브리드 전기 자동차(HEV)와 같은 어플리케이션에서 직렬 연결된 많은 배터리 셀들을 균등화하는 데에 중요한 장점이 될 수 있다. 이론적인 분석과 시뮬레이션 및 실험 결과를 토대로 제안한 방법의 타당함을 검증하였다.