Development of Battery Management System for Electric Vehicle Applications of Ni/MH Battery

Electric vehicle performance is very dependent on traction batteries. For developing the electric vehicles with high performance and good reliability, the traction batteries have to be managed to get maximum performance under various operating conditions. The enhancement of the battery performance can be accomplished by implementing battery management system (BMS) that plays important roles of optimizing the control mechanism of charge and discharge of the batteries as well as monitoring battery status. In this study the battery management system has been developed for maximizing the use of Ni/MH batteries in electric vehicle. This system provides several tasks: the control of charging and discharging, overcharge and over-discharge protection, the calculation and display of state of charge, safety and thermal management. The BMS was installed in and tested using the DEV5-5 electric vehicle developed by Daewoo Motor Co. and Institute for Advanced Engineering in Korea. The 18 modules of Panasonic Ni/MH battery, 12 V-95 Ah, were used in the DEV5-5. The high accuracy within the range of $3\%$ and the good reliability were shown in the test results. The BMS can also improve the performance and cycle life of Ni/MH battery pack as well as the reliability and safety of the electric vehicles (EV).

전기자동차의 성능은 축전지의 성능에 의해 크게 좌우된다. 그러므로 우수한 성능과 높은 신뢰성을 가진 전기자동차를 개발하기 위해서는 다양한 운영조건에서 축전지가 최대의 성능을 가질 수 있게 잘 관리되어야 한다. 축전지의 성능 향상은 축전지 관리 시스템(BMS)의 적용에 의해 달성될 수 있으며 BMS는 축전지의 상태 감시뿐만 아니라 축전지의 충전 및 방전을 최적화하는 중요한 역할을 수행한다. 이 연구에서는 전기자동차에 적용된 니켈 메탈하이드라이드 전지(Ni/MH battery) 이용을 최대화하기 위한 역할을 수행하는 BMS를 개발하였다 이 시스템은 축전지의 충전 및 방전 제어, 과충전 및 과방전 방지, 잔존용량 계산 및 표시, 안전관리 및 열관리 등의 기능을 가진다. 금번 개발된 BMS를 대우자동차와 고등기술원이 공동 개발한 DEV5-5전기자동차에 장착하여 시험을 수행하였다. 이 차량에는 파나소닉사의 12V-95Ah사양의 Ni/MH battery 18모듈이 적용되었다 시험결과 이 시스템은 $3\%$ 이내의 높은 정확성을 가지고 있으며 우수한 신뢰성을 나타내었다. 이 BMS는 전기자동차의 신뢰성과 안전도뿐만 아니라 Ni/MH battery pack의 성능과 수명을 향상시킬 것이다.