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우수기술

고전압 배터리 팩의 임피던스 측정 장치
분야

고전압 배터리 팩의 건전 상태 추정이 가능한 저가의 임피던스 분광 시스템 및 방법

보유기관 및 연구자 : 한국자동차연구원 김태훈

개발상태
7/9

기술완성도

TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
특허정보

거래 조건 :
별도 협의
상담신청 기술문의

기술개요

○ 전기 자동차의 안정적인 주행을 위해서는 성능이 저하된 배터리 팩의 주기적인 성능검사를 통해 교체 시기를 결정해야 하나, 매번 용량시험을 통한 검사가 현실적으로 어렵기 때문에 배터리의 내부 임피던스를 측정하여 수명과 용량, 충전상태 등의 주요인자들을 추정하는 기술이 필요

주요도면 및 사진

[배터리 팩 임피던스 측정을 위한 임피던스 분광 시스템 블록도]

기술활용 분야

○ 전기자동차, 하이브리드 자동차의 배터리 관리 

○ 차량용, 산업용 배터리 충전 장치 

○ ESS(에너지저장장치) 분야

기존 기술 한계

○ 전기차량의 주행 중 전압 강하 현상으로 배터리 저항을 측정하는 경우 운전 패턴에 따라 발생 여부가 상이하기 때문에 주기적인 배터리 관리에 어려움 

○ 배터리 팩의 수많은 셀의 임피던스를 각각 측정할 경우 시스템의 복잡성 및 부피문제로 실제 차량에서 사용이 어려움

보유 기술 차별성

○ 배터리의 주기적인 관리를 위해 EIS방법을 통해 필요시에 배터리 상태를 즉시 모니터링 가능 

○ 배터리 각셀의 임피던스가 아닌 고전압 배터리 팩 전체의 임피던스를 측정하여 측정 복잡성을 낮춤 

○ 마이크로프로세서의 내장형 ADC를 이용한 구현이 가능하기 때문에 경제성 측면에서 뛰어남

시장동향

○ 글로벌 전기차 시장은 2015년 약 55만대에서 2020년 270만대 이상으로 성장할 것으로 전망 

○ 국내에서 풍력발전 연계형 에너지저장시스템(ESS) 설치 사업과 같은 풍력연계형 에너지저장시스템의 운영의 확대로 배터리 유지관리 사업 또한 성장률을 보일 것으로 추정

연구자 정보