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IBL-26-2096

배터리셀 또는 배터리팩을 위한 배터리 관리장치 및 방법

등록일
2026-09-29
이차전지› 전지› 전지 상태 모니터링 및 제어
신경회로망 SOC 추정과 릴레이 절체를 결합한 열화 팩 자동 대체 관리장치

본 기술은 배터리 시스템 내 각 배터리셀 또는 배터리팩의 전압, 전류 등 아날로그 신호를 디지털로 변환한 뒤 MNN, LSTM, GRU 등 신경회로망 모델로 각각의 충전 상태(SOC)를 정밀 추정하고, 열화된 셀이나 팩을 찾아 예비 배터리 또는 에너지 저장장치로 물리적으로 교체하는 시스템입니다.

배터리팩 내 셀 사이, 또는 배터리 장치 내 팩 사이에 전압 편차와 에너지 불균형이 생기면 과방전과 내부 단락이 초래될 수 있었습니다. 이는 배터리 고장이나 시스템 중단, 나아가 화재와 같은 안전 사고로 이어지는 문제가 있었습니다.

본 기술은 릴레이 회로로 각 셀과 팩의 상태를 개별 모니터링하고, 컨버터로 디지털화한 신호를 신경회로망 기반 SOC 추정부에 전달하도록 구성됩니다. 제어부는 추정된 SOC를 근거로 노후 팩을 선정한 뒤, 교체 대상 수가 기준 이하이면 예비 배터리팩으로, 기준을 넘으면 에너지 저장장치로 즉시 전환해 출력을 유지합니다. 무중단 전원이 필요한 데이터센터 UPS, 전기버스·선박용 대용량 배터리 장치, 통신 기지국 백업 전원 등에 적용될 수 있어 불량 팩 하나 때문에 전체 시스템을 세우지 않고도 운전을 이어갈 수 있습니다.

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Key Features:
  • 배터리팩, 예비 배터리팩, 에너지 저장장치 및 배터리장치 전체를 선택적으로 연결 또는 연결해제하는 다수의 릴레이
  • 릴레이를 통해 각 배터리팩과 배터리장치 전체의 아날로그 신호를 받아 디지털 정보로 변환하는 컨버터
  • MNN, LSTM 또는 GRU 신경회로망 모델로 디지털 정보를 토대로 각 배터리셀의 SOC를 추정하는 SOC 추정부
  • 교체대상 팩 수가 기준 이하이면 예비 배터리팩을, 초과하면 에너지 저장장치를 전원출력단자에 연결하는 제어부

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경북대학교
이인수 | 이종현
문서
출원일:
2023-10-13
|
특허등록번호:
10-2865495
산업
이차전지
에너지
기술
에너지•배터리
전기전자공학
국가
Korea
패밀리 특허

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