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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이병국
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 성균관대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수29
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2014
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본 논문에서는 전류적산법의 SOC 추정 정확도를 향상시키는 Enhanced OCV 방식을 이용한 SOC 재설정 알고리즘을 제안한다. 전류적산법은 적용된 시스템의 운용시간에 따라서 적산 SOC 오차가 발생한다. 이러한 단점을 해결하는 방법 중 OCV 재설정 알고리즘은 높은 정확도를 가지지만, OCV에 도달하기까지 긴 휴지시간이 필요하기 때문에 전기자동차의 주행 중에는 적용이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 휴지기간 때 배터리의 단자전압이 초기에는 급격하게 변동되고 시간이 지날수록 점진적으로 변동한다는 특성을 이용하여, 단자전압이 급격하게 변동된 후를 OCV라고 가정하여 SOC 재설정하는 Enhanced OCV 알고리즘을 제안한다.
제안하는 방식은 기존 방식 대비 SOC 재설정에 필요한 최소 휴지시간을 대폭 감소시켜 빈번한 SOC 재설정이 발생하도록 하여 전류적산법의 SOC 추정 정확도를 향상시킨다. 제안하는 알고리즘은 SOC 재설정이 발생하는 경우에 기존 방식 대비 미소의 SOC 오차가 발생하는데, 발생하는 미소의 SOC 오차로 인해서 전류 적산법의 SOC 추정도가 감소하는 것을 방지하기 위해 전류적산법의 실시간 적산오차 예측, 예측된 적산오차를 고려한 SOC 재설정에 필요한 휴지시간 재설정 및 SOC 보정의 기능을 구현한다. 또한 제안하는 알고리즘은 휴지곡선을 이용하여 SOC 재설정하는 방식이므로 Dynamic 전류 프로파일 경우에서도 정확한 휴지곡선을 예측할 수 있는 유효 C-rate 도출 방식을 이용한다.
제안하는 알고리즘은 DSP를 이용하여 구현하였으며, 27 Ah/99.9 Wh Li-Polymer 배터리에 적용하여 검증 실험을 진행하였다. 실험 결과를 통해서 제안한 알고리즘의 SOC 추정 정확도가 기본 전류적산법 대비 약 2.07 % 향상됨을 확인 하였다. 해당 결과는 총 50분의 실험 시간을 통해서 확인된 것으로써, 실험시간이 길어질수록 전류적산법의 적산 오차가 크게 발생하므로 알고리즘의 SOC 추정도 정확도가 더욱 향상될 것으로 기대된다. 또한, 도심의 신호 정차 시간과 같이 짧은 휴지시간을 통해서도 SOC 재설정이 발생하여 전류적산법의 정밀한 SOC 추정이 가능하기 때문에 실제 전기자동차에 적용하여 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
제안하는 방식은 기존 방식 대비 SOC 재설정에 필요한 최소 휴지시간을 대폭 감소시켜 빈번한 SOC 재설정이 발생하도록 하여 전류적산법의 SOC 추정 정확도를 향상시킨다. 제안하는 알고리즘은 SOC 재설정이 발생하는 경우에 기존 방식 대비 미소의 SOC 오차가 발생하는데, 발생하는 미소의 SOC 오차로 인해서 전류 적산법의 SOC 추정도가 감소하는 것을 방지하기 위해 전류적산법의 실시간 적산오차 예측, 예측된 적산오차를 고려한 SOC 재설정에 필요한 휴지시간 재설정 및 SOC 보정의 기능을 구현한다. 또한 제안하는 알고리즘은 휴지곡선을 이용하여 SOC 재설정하는 방식이므로 Dynamic 전류 프로파일 경우에서도 정확한 휴지곡선을 예측할 수 있는 유효 C-rate 도출 방식을 이용한다.
제안하는 알고리즘은 DSP를 이용하여 구현하였으며, 27 Ah/99.9 Wh Li-Polymer 배터리에 적용하여 검증 실험을 진행하였다. 실험 결과를 통해서 제안한 알고리즘의 SOC 추정 정확도가 기본 전류적산법 대비 약 2.07 % 향상됨을 확인 하였다. 해당 결과는 총 50분의 실험 시간을 통해서 확인된 것으로써, 실험시간이 길어질수록 전류적산법의 적산 오차가 크게 발생하므로 알고리즘의 SOC 추정도 정확도가 더욱 향상될 것으로 기대된다. 또한, 도심의 신호 정차 시간과 같이 짧은 휴지시간을 통해서도 SOC 재설정이 발생하여 전류적산법의 정밀한 SOC 추정이 가능하기 때문에 실제 전기자동차에 적용하여 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
목차
목 차 ⅰ표 목차 ⅱ그림 목차 ⅱ제 1 장 서 론 1제 2 장 연구 배경 62-1. 전류적산법 (Coulomb Counting Method) 62-2. OCV (Open Circuit Voltage)를 이용한 SOC 재설정 방식 8제 3 장 향상된 OCV 재설정 알고리즘 123-1. 제안하는 알고리즘 원리 123-2. Dynamic 프로파일 시 휴지시간 단자전압 곡선 153-3. SOC 오차에 따른 SOC 재설정에 필요한 최소 휴지시간 193-4. SOC 재설정 후 발생하는 SOC 오차 자동 설정 243-5. SOC 재설정에 필요한 휴지시간 재설정 273-6. SOC 오차 보정 303-7. 알고리즘 동작 순서 33제 4 장 알고리즘 구현 35제 5 장 실험 결과 38제 6 장 결 론 42참 고 문 헌 44Abstract 46
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