리튬-이온 배터리팩의 전압안정화회로 설계

Design of Voltage Equalizer of Li-ion Battery Pack

  • 황호석 (㈜파워로직스 부설연구소) ;
  • 남종하 (㈜파워로직스 부설연구소) ;
  • 최진홍 (㈜파워로직스 부설연구소) ;
  • 장대경 (㈜파워로직스 부설연구소) ;
  • 박민기 (서울산업대 전자정보공학과)
  • 발행 : 2004.04.01

초록

PDA, 스마트폰, USP 및 전기자동차와 같은 전기적 장치의 전력공급을 위하여 배터리가 직렬로 연결된 다중 셀을 만들어 일반적으로 사용한다. 이 경우 개별 셀 전압의 편차가 발생되면 배터리의 수명과 용량은 낮아지게 된다. 셀에서 전압의 안정화상태를 유지하기 위한 셀 전압을 안정화시키는 효율적인 방범은 없어서는 안 될 중요한 사항이다. 본 논문에서는 휴대형 가전기기에 적용하기 위해 마이크로컨트롤러를 사용한 다중 셀용 밸런싱 회로의 설계에 대하여 제안한다. 밸런싱 시스템은 충전되는 주기 동안 밸런싱 동작을 이행하며 마이크로컨트롤러로서 제어된다. 제안된 방법은 충전기와 레코드를 사용하여 실험을 통해 증명하였다. 실험결과에서 개별 배터리의 용량, 수령, 성능이 향상됨을 보여준다.

For a power source of usual electronic devices such as PDA, smart phone, UPS and electric vehicle, the battery made of serially connected multiple cells is generally used. In this case, if there are some unbalanced among cell voltages, the total lifetime and the total capacity of the battery are limited to a lower value. To maintain a balanced condition in cells, an effective method of regulating the cell voltage in indispensable. In this paper, we propose the design of a balancing circuit for electronic appliances. The balancing system was controlled by a micro-controller which enables to implement the balancing action during charging period. Proposed method has been verified by the experiment using the charger and recorder. The experimental results show that the individual battery equalization can improve battery capacity and battery lifetime and performance through an extended operational time.

키워드

참고문헌

  1. IEEE PCC-Osaka Balance Charging Circuit for Charge Equalization Yao C. Hsieh;Chin S. Moo;I S. Tsai
  2. 2001 Society of Automotive Engineers A Review of Cell Equalization Methods for Lithium Ion and Lithium Polymer Battery Systems Stephen W. Moore;Peter J. Schneider
  3. Dynamic Optimization of Bidirectional Topologies for Battery Charge/Discharge in Satellites J.Calvente;L.Martinez-Salamero;P.Garces;R.Leyva
  4. 2002 INTELEC Life Extension Through Charge Equalization of Lead-Acid Batteries Philip T. Krein;Robert Balog
  5. Life Cycle Testing of Series Battery Strings with Individual Battery Equalizers Nasser H. Kutkut
  6. IEEE 2001 Equalization Requirements for Series VRLA Batteries Philip T. Krein;Sean West;Cory Papenfuss
  7. IEEE IAS Annual Meeting Charge Equalization for Series Connected Battery Strings N.H.Kutkut;D.M.Divan;D.W.Novotny
  8. 전력전자추계학술대회 논문집 다중셀에 적용된 전압안정화회로 설계 황호석;남종하;장대경;최진홍;신익수
  9. 서울산업대 학위논문 다중셀에서의 안정화 회로 설계 황호석