E-모빌리티를 위한 슈퍼커패시터 기반 배터리팩 구현 (Implementation of Super-Capacitors based a Battery Pack for E-Mobility)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 20권 / 3호 / 57 ~ 65페이지
· 저자명 : 김영규, 정상우, 김진우, 박규오, 강태창, 김제은, 김대년

초록

E-모빌리티에 주로 사용되고 있는 리튬 기반 배터리는 열폭주, 사이클 수명, 온도 특성 등 많은 문제점이 드러나고 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여 본 논문은 슈퍼커패시터 기반의 5-kWh 배터리팩(Battery pack)을 구현하였다. 뿐만 아니라, 개발한 5-kWh 배터리의 충전 특성을 실험하기 위하여 본 논문에서는 완속충전기(On board charger) 및 급속충전기를 함께 개발하고 충전 실험을 하였다. 슈퍼커패시터 기반 배터리팩은 20S20P(S: series, P: parallel) 토폴로지(Topology)로 구성되며 80 VDC, 60Ah, 약 5kWh 용량의 특성을 가진다. 완속충전기는 80.6 VDC, 19.15A, 1,543.49W 출력을 가지며 충전시간은 약 6시간 30분 소비되었다. 급속충전기는 전류 모드 충전(Charging current mode)에서 196A, 전압 모드 충전(Charging voltage mode)에서 4.2 VDC의 출력을 보였으며, 충전시간은 약 19분 30초가 소비되었다.

영어초록

Lithium based batteries, which are mainly utilized by e-mobility, have many disadvantages, such as thermal runaway, cycle life, and temperature characteristics. To overcome such problems, this paper implemented a 5-kWh battery pack based on supercapacitors. Furthermore, this paper made an on board charger (OBC) and a fast charger, and executed charging tests to discover charging characteristics of the battery pack. The supercapacitor based battery pack has 20S20P (S: series, P: parallel) topology, 80 VDC, 60 Ah, and about 5 kWh capacitance. The OBC characterizes outputs of 80.6 VDC, 19.15 A, and 1.543.49 W, and a charging time of about 6 hours 30 minutes. The fast charger shows outputs of about 196 A within the charging current mode, about 4.2 VDC in the charging voltage mode, and a charging time of 19 minutes 30 seconds.

참고자료

· 없음