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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 정승기
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 광운대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수37
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전지는 전자기기 및 차세대 이동수단에 전기 에너지를 저장하여 사용이 가능하게 한 부품이다. 그 중 충·방전을 하여 사용이 가능한 2차 전지에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 논문에서는 2차 전지의 일종인 리튬-이온전지를 전기적으로 모델링 한 후 전지의 충전상태를 추정하는 방법에 관하여 연구하였다. 전지의 사용 시 충전 상태(State of Charge, SOC)는 중요한 파라미터로써 실제 사용량을 표현한다. 이를 표현하기 위하여, 화학적 변화에 따라 표현되는 전지의 상태를 전기적으로 표현해 줄 필요가 있다. 리튬-이온 전지의 화학적 변화에 따른 내부 상태를 등가회로 및 내부 파라미터의 설정을 통하여 모의 하였다. 모델링은 실험을 통한 데이터를 바탕으로 설정된다. 내부 파라미터의 경우 SOC 레벨 및 충·방전 상태에 따라서 변동하게 된다. 변동되는 파라미터의 경우 펄스 전류를 인가하여 나타나는 동특성을 반영하여, 적용 및 모의하였다.
SOC에 경우, 전지 외부에서 파악 할 수 있는 단자 전압(Open Circuit Voltage, OCV) 및 전류의 정보를 바탕으로 추정하게 되며, 전류적산 시 발생되는 오차를 OCV-SOC의 관계를 이용하여 보정 가능한 충전 상태 추정법을 사용하였다. 리튬-이온 전지는 LGC 18650 B4(2,600mAh) 모델을 사용하였으며, PSIM 시뮬레이션과 실험 통하여 설계된 모델의 타당성을 검증하였다.
본 논문에서는 2차 전지의 일종인 리튬-이온전지를 전기적으로 모델링 한 후 전지의 충전상태를 추정하는 방법에 관하여 연구하였다. 전지의 사용 시 충전 상태(State of Charge, SOC)는 중요한 파라미터로써 실제 사용량을 표현한다. 이를 표현하기 위하여, 화학적 변화에 따라 표현되는 전지의 상태를 전기적으로 표현해 줄 필요가 있다. 리튬-이온 전지의 화학적 변화에 따른 내부 상태를 등가회로 및 내부 파라미터의 설정을 통하여 모의 하였다. 모델링은 실험을 통한 데이터를 바탕으로 설정된다. 내부 파라미터의 경우 SOC 레벨 및 충·방전 상태에 따라서 변동하게 된다. 변동되는 파라미터의 경우 펄스 전류를 인가하여 나타나는 동특성을 반영하여, 적용 및 모의하였다.
SOC에 경우, 전지 외부에서 파악 할 수 있는 단자 전압(Open Circuit Voltage, OCV) 및 전류의 정보를 바탕으로 추정하게 되며, 전류적산 시 발생되는 오차를 OCV-SOC의 관계를 이용하여 보정 가능한 충전 상태 추정법을 사용하였다. 리튬-이온 전지는 LGC 18650 B4(2,600mAh) 모델을 사용하였으며, PSIM 시뮬레이션과 실험 통하여 설계된 모델의 타당성을 검증하였다.
목차
제 1장 서론 1제 2장 리튬 이온 전지의 특성 32.1 리튬 이온 전지의 특징 32.2 리튬 이온 전지의 충·방전 특성 72.2.1 리튬이온전지의 충전 특성 72.2.2 리튬이온전지의 방전 특성 9제 3장 리튬 이온 전지의 모델링 103.1 리튬 이온 전지 등가회로 모델 103.1.1 Ri 등가회로 모델 103.1.2 Randles 등가회로 모델 113.1.3 2-ladder Randles 등가회로 모델 123.2 리튬 이온 전지의 등가회로 파라미터 선정 133.2.1 실험 장비 구성 133.2.2 리튬 이온 전지의 용량 선정 133.2.3 리튬 이온 전지 파라미터 추출 방법 153.3 리튬 이온 전지의 OCV-SOC 관계 20제 4장 리튬 이온 전지의 충전 상태 추정방법 224.1 전류 적산법 224.2 Open circuit voltage 측정법 224.3 충전상태 추정 알고리즘 23제 5장 리튬 이온 전지 충전 상태 시뮬레이션 255.1 시뮬레이션 구성 255.2 고정 파라미터 시뮬레이션 265.3 가변 파라미터 시뮬레이션 295.4 SOC 추정 시뮬레이션 35제 6장 결론 42제 7장 참고문헌 43
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