수요처 및 권리현황

적용처

출원(등록)번호

비고

1268847

한국

기술 수요

발명의 명칭

· 배터리 제조 社
· 에너지저장장치(ESS) 社

· 전기 자동차용 배터리
· 인공위성용 배터리
· 각 산업의 배터리 분야

 

배터리의 셀 전압 측정장치 및

그 측정방법 

기술수준

■ 기술개념확립
□ 연구실환경검증
□ 시제품제작
□ 실제환경검증
□ 신뢰성평가
□ 상용품 제작
□ 사업화

시장전망

* 전 세계 전기차 배터리 시장
  규모는 2014년 약 60억
  달러에서 2023년 261억으로
  성장할 전망

기술문의

주 연구원

한국항공우주연구원 성과확산실
조문희 선임, 김일태 선임
042-860-2272, 042-870-3673
moonyxp@kari.re.kr
magickit@kari.re.kr

구자춘 박사

개발현황

기술내용

수요처

추가기술정보

권리현황

2013.05.23 국내 특허등록 완료

배터리의 셀 전압 측정장치의 구성

데이터 처리부

배터리를 구성하는 각 셀들의
전압을 차동 증폭기가 수용할
수 있는 전압으로 낮춤

셀 전압 분압부에서 분압된
각 셀들의 차동 전압이 선택
적으로 입력됨

셀 전압 선택 멀티플렉서와 오프
셋 선택 멀티플렉서에 입력되는
차동 전압의 선택이 제어됨

셀 전압 선택 멀티플렉서와 오프
셋 선택 멀티플렉서를 통해 입력
되는 차동 전압이 증폭됨

멀티플렉서 제어부로 동기화
명령이 입력되어 각 셀들의
선택된 차동 전압을 동기화시킴

차동 증폭기로부터 출력되는
배터리 전압을 디지털 데이터
로 변환

배터리의 셀 전압 측정 장치

기/술/개/요

배터리 셀 전압을 이용하여 차동 증폭기의 오프셋 전압을 조절함으로써, 정밀한 셀 전압
측정이 가능한 배터리의 셀 전압 측정장치

기존 기술의 문제점

차별성 및 효과

차별성

기술적 효과

경제적 효과

차동 증폭기의 오프셋 전압이 셀 전압과 연동되어 조절됨으로써 정밀한 셀 전압 측정 가능

노이즈에 의한 셀 전압의 변화를 필터링하여 셀 전압의 정밀 측정 가능

셀 전압 측정 정밀도 향상

배터리 교체 비용 절감

• 배터리의 셀 전압을 이용하여 차동 증폭기의
  오프셋 전압을 조절
  → 배터리 셀 전압의 측정 범위를 넓게 함으로써
      측정 정밀도 향상 가능

• 배터리의 순간적인 과충전 및 과방전에 의해 셀
  전압 변화나 측정회로에서 발생하는 순간적인
  노이즈에 의한 셀 전압 변화를 필터링
  → 정밀한 셀 전압 측정 가능

• 각 셀의 전압을 주기적으로 측정 및 모니터링
  → 과충전 및 과발전과 같은 이상 상황으로부터
     배터리 팩 보호
  → 각 셀의 충전 상태를 적절히 유지 가능
  → 배터리 수명 증가 및 배터리 교체 비용 절감

* 전기차 배터리는 차량 가격의 약 60%를 차지
* 국산 전기차 3종(쏘울EV·SM3 Z.E.·스파크 EV)의
  평균 전기차 배터리 가격은 약 2,480만원

높은 분압비로 인한 측정 정밀도 저하
  -  셀 전압 측정 시, 직렬로 연결된 다수개의 셀들의 전압을 차동 증폭기가 수용할 수 있는 전압으로
     낮추고 셀 전압을 측정함
     → 이때 배터리 팩 내의 최상부층에 위치한 센 전압이 높은 분압비에 의해 측정 정밀도가 저하됨

오프셋 전압의 정밀도에 따라 셀 전압 측정장치의 정밀도에 영향이 크게 작용
  -  종래 셀 전압 측정장치는 차동 증폭기의 기준 전압에 대한 오프셋 설정 시 오프셋 전압을 조절하여
     측정 정밀도를 향상시킴
     → 차동 증폭기의 오프셋 전압이 배터리 셀 전압과 독립적으로 조절되기때문에 오프셋부에서
         설정되는 오프셋 전압의 정밀도에 따라 셀 전압 측정장치의 정밀도에 영향이 크게 작용함

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