전기자동차용 Ni/MH Battery의 자기방전율 평가를 위한 컴퓨터 시뮬레이션의 활용

The Use of Computer Simulation in the Selfdischarge Evaluation of Ni/MH Battery for Electric Vehicle

전기자동차 운용시 빈번히 발생되는 차량의 주정차기간에 축전지는 자기방전을 일으켜 용량의 손실이 발생하게 된다. 따라서 전기자동차의 잔존용량을 정확히 측정하기 위해서는 자기방전에 의한 용량손실을 고려하여야 한다. 이 논문에서는 전기자동차 운용시 빈번히 발생할 것으로 예상되는 주정차기간에 대해 포괄적으로 적용할 수 있는 Ni/MH Battery의 자기방전율을 나타내는 일반식을 전산모사 방법 중 하나인 실험계획법을 이용하여 구하였으며 이를 시험데이터와 비교하였다. 실험계획법을 위한 온도영역으로는 전기자동차가 운용되는 $-20\~30^{\circ}C$의 온도구간을 선정하였으며, 축전지의 방치시간으로는 자기방전이 상대적으로 크게 일어나며 빈번히 발생할 것으로 예상되는 영역인 1일$\~$15일 범위를 선택하였다. 이와 같은 방법으로 실험계획법에 의해 구해진 축전지 자기방전율에 대한 일반식의 타당성을 검증하기 위해 축전지에 대한 자기방전시험을 수행하여 비교하였으며, 그 결과 실험계획법으로 예측한 축전지의 자기방전율은 시험데이터와 우수한 일치를 나타내었다.

When an EV is parked for a long period time, the battery capacity naturally decreases due to selfdischarge. Therefore, this effect must be considered for the accurate measurement of the state of charge of EV battery. Battery selfdischarge simulations using the design of experiments among computer simulation methods are compared with experimental data for Ni/MH batteries for electric vehicles. The motivation is to predict the selfdischarge rate of the battery for electric vehicle at all temperature conditions and standing time when electric vehicle could be operated. We developed a general equation representing the seudischarge rate of the electric vehicle battery using design of experiments, and the equation is determined by temperature and standing time of the battery. We selected Ni/MH battery, 12 V-95 Ah, for pure electric vehicle for this study. ID develop the equation using design of experiments we selected temperature range of $-20^{\circ}~30^{\circ}C$ and standing time of 1 day$\~15$ days. We conducted several selfdischarge tests of Ni/MH battery to verify the integrity of the equation. The results showed that the computation values were in good agreement with experimental data.