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IBL-26-2362

셀 밸런싱 회로 및 이의 제어방법

등록일
2026-09-30
이차전지› 전지› 전지 상태 모니터링 및 제어
병렬 커패시터와 최저 SOC 셀 선택 제어를 결합한 저피크 셀 밸런싱 회로

본 기술은 배터리부 양단에 커패시터를 병렬로 추가하고 제어부가 PWM 스위치와 단방향 스위치를 제어하도록 하여, 에너지 전달 효율은 유지하면서 셀 방출 전류의 피크치를 낮추는 셀 밸런싱 기술입니다.

종래의 단일 인덕터 기반 셀 밸런싱 회로는 방출 전류 피크가 높아 배터리 수명(SOH)을 떨어뜨릴 수 있는 문제가 있었습니다. 이를 줄이려고 인덕턴스를 키우면 부품 공간이 부족해지고, 스위칭 주파수를 높이면 스위칭 손실이 커지는 한계가 존재했습니다.

본 기술은 배터리부와 인덕터에 커패시터를 병렬로 연결해 회로를 꾸미고, SOC가 가장 낮은 셀을 판별해 그 셀로만 에너지를 선택적으로 보내는 제어 로직을 적용하여 동일한 전달 효율에서 셀 방출 전류 피크를 줄이도록 구성됩니다. 직렬 셀 수가 많은 전기차 팩의 BMS, 무정전 전원장치와 전동 이동수단의 배터리 관리 보드에 적용될 수 있어, 큰 인덕터나 고주파 스위칭에 기대지 않고도 셀 간 편차를 줄여 팩 수명을 늘립니다.

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Key Features:
  • 서로 직렬로 연결된 적어도 둘 이상의 배터리 셀을 포함하는 배터리부의 양단에 병렬로 연결된 인덕터
  • 배터리부의 양단에 인덕터와 함께 병렬로 연결되어 방출 전류 피크를 완화하는 커패시터
  • 배터리부의 양단과 인덕터의 양단 사이에 연결되어 인덕터로의 에너지 전달을 개폐하는 제1PWM 스위치 및 제2PWM 스위치
  • 배터리 셀 각각의 양단과 인덕터의 양단 사이에 위치해 연결을 선택하는 단방향 스위치 및 전류의 방향을 제한하는 다이오드

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광운대학교 산학협력단
송승호 | 배석민
문서
출원일:
2022-01-05
|
특허등록번호:
10-2762497
산업
이차전지
전자기기
기술
에너지•배터리
전기전자공학
국가
Korea
패밀리 특허

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