실시간 제어 기능을 갖춘 첨단 Battery Management System(BMS)은 EV 배터리가 안전 범위 내에서 정상적으로 작동하는지 확인할 수 있습니다. BMS에는 정확한 수학적 모델을 통해 배터리의 충전 상태(SOC), 내구성(SOH) 및 기능 상태(SOF)를 정확하게 계산하는 등가 회로 모델(ECM, 그림 1)이 내장되어 있습니다.
▲그림 1 – 배터리 셀 ECM
Voc: 개로 전압; Ro:옴 저항; Rc1/Rc2: 분극 저항; C1/C2: 분극 용량; IL: 출력 전류; VL: 단자전압
그림 1의 옴 저항(RO)은 배터리의 출력을 평가하는 데 사용되는 중요한 지표입니다. 이 매개 변수를 정확하게 얻으려면 충전 또는 방전 시 최대 1mS의 샘플링 속도로 전압 및 전류 변화를 기록해야 합니다. 그래야만 옴 저항을 polarization resistance(RP) 및 polarization capacitance(CP) 으로부터 효과적으로 분리할 수 있습니다. 이는 ECM의 옴 저항을 올바르게 식별하는 키포인트가 충전/방전 장비가 과도 전압 변화를 포착할 수 있는지 보여줍니다.
배터리 셀의 실제 상태를 안정적으로 렌더링하는 ECM은 정확한 모델 매개 변수를 식별하기 위해 고정밀 충전 및 방전 장비를 사용하여 전압, 전류 및 온도를 측정해야 합니다. 식별을 위해서는 일반적으로 그림 2에 표시된 Hybrid Pulse Power Characterization (HPPC) 테스트 파형으로 전압 및 전류 특성값을 얻은 다음 옴 저항, 분극 저항 및 분극 용량을 도출해야 합니다.
▲그림 2 – HPPC 테스트 절차
Chroma 17010 충전 및 방전 테스트 솔루션은 1mS의 샘플링 속도를 갖추고 있어, 그림 3의 빨간색 원으로 표시된 것처럼 전기 테스트 전반에 걸쳐 다양한 변화를 정확하게 포착할 수 있습니다. Chroma Battery LEx의 간편한 편집 성능을 이용해, 사용자는 테스트 포인트에 SOC를 직접 입력하고 완전한 HPPC 테스트 플랜을 신속하게 개발할 수 있습니다. 시스템은 내장된 변수 정의 함수와 소프트웨어의 산술 공식을 통해 RO와 RP를 자동으로 계산합니다. 이러한 종합 테스트 결과는 테스트 보고서에 바로 표시됩니다.
Chroma는 정밀 테스트 장비 분야에서 30년 이상의 경험을 보유하고 있는 자동화 테스트 시스템의 선두업체입니다. 다양한 전력 및 전기 관련 테스트 애플리케이션 전문가들이 신에너지 발전 트렌트에 맞춰 제품을 개발하고 있습니다. Chroma는 전기 자동차, 에너지 저장 시스템 및 기타 산업에 적극적으로 투자하여 모든 범위의 테스트 솔루션을 제공하고 있습니다.
▲그림 3 – HPPC 테스트의 1ms 과도 전압 샘플링 포인트
| Li-ion Battery Cell Reliability Test Model 17010 |