전기자동차의 주행환경 및 배터리 온도를 고려한 배터리 성능 테스트 알고리즘 개발 연구와 배터리 모델링 :A Study on the Development of Test System for Electric Vehicle Battery Performance Characteristics and Battery Modeling Considering Realistic Driving Load and Battery Temperature

박정인

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자료유형: 학위논문

저자정보: 박정인 (국민대학교, 국민대학교 대학원)

지도교수: 최웅철

발행연도: 2016

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2016

전기자동차의 주행환경 및 배터리 온도를 고려한 배터리 성능 테스트 알고리즘 개발 연구와 배터리 모델링

박정인 보안-스마트전기자동차 2016.01 학위논문

2015

전기자동차의 주행 패턴 및 배터리 온도를 고려한 배터리 실험장치 연구 개발

박정인 , 구진완 , 정현지 외 2명 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회 2015.11 학술대회자료

2014

전기자동차의 주행 환경을 고려한 전기자동차 배터리 성능 및 노화 테스트 시스템 개발과 고찰

박정인 , 주용호 , 김현준 외 1명 한국자동차공학회 추계학술대회 및 전시회 2014.11 학술대회자료

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환경오염으로 인하여 배기가스 규제가 점점 강화되고 있기 때문에 이에 전 세계적으로 친환경 교통수단의 하나인 전기자동차가 주목을 받고 있다. 이에 따라 전기자동차의 핵심 부품인 배터리 역시 주목을 받고 있으며 배터리 성능을 향상시키기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 일반적으로 제시되는 배터리의 성능은 최상의 조건을 기반으로 연구한 결과이기 때문에 악조건의 환경을 견뎌야 하는 차량용 배터리로서의 신뢰도가 높다고 할 수 없다. 전기자동차를 구동하는 배터리는 반드시 차량의 주행환경을 고려해야한다.
배터리 온도가 높으면 양극재와 음극재의 성질이 변하여 배터리 수명에 영향을 미친다. 온도가 낮을 경우, 배터리에 들어가는 전해질이 낮은 온도에서 점도가 높아져 양이온을 전달하는 역할을 제대로 못하기 때문에 완전 충전이 힘들뿐 아니라 배터리 수명에도 영향을 준다. 따라서 배터리의 온도 특성에 대한 많은 연구가 진행되어야한다.
본 논문에서는 전기자동차의 주행환경 및 배터리 온도를 고려한 실험 장치를 개발하였다. 실험 장치는 전기자동차가 주행 중 배터리의 방전과 충전을 모사하기 위해 배터리를 방전하는 Electric Load, 충전하는 Power Supply 그리고 배터리 온도 제어를 위한 Col Plate 이용하였고 이 충·방전 장치는 LabVIEW로 제작된 프로그램으로 제어하였다. 배터리 성능 실험 장치의 배터리 온도 제어 범위는 ?10℃에서 40℃이며 온도에 대한 다양한 온도 특성 실험을 진행하였다. 실험결과를 기반으로 온도에 대한 다양한 배터리 특성에 대해 연구하였고 배터리 등가회로 모델을 개발하였다. 실제 차량 데이터와 시뮬레이션 데이터를 비교 분석함으로써 실험 장치 및 배터리 등가회로 모델에 대한 신뢰성을 얻었다.
Keyword : 배터리, 온도, 내부저항, 배터리 모델, LabVIEW, Simulink, Curvefitting, Queue

목 차 Ⅰ
List of Table Ⅲ
List of Figure Ⅲ
국문요약 Ⅴ
1.서 론 1
1.1연구 배경 및 연구 동향 1
1.2연구 내용 및 목표 6
2.실험 장치 구성 및 제작 8
2.1배터리 실험 장치 구성 8
2.2배터리실험 장치 제작 13
2.3배터리 실험 장치 검증 18
3.실험 장치 프로그램 제작 20
3.1프로그램 알고리즘 20
3.2프로그램 구조 21
4.배터리 실험 및 배터리 모델링 27
4.1배터리 실험 27
4.2온도에 대한 배터리 모델링 32
5.결과 및 분석 36
5.1배터리 실험 결과 36
5.2온도에 따른 배터리 모델링 40
5.3비교 및 분석 42
6.결론 47
7.References 49
8.Abstract 52

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