전지팩

28개의 Optima Yellow Tops로 구성된 자동차 전지팩

전지팩(battery pack)은 동일한 배터리 또는 개인 배터리 셀의 원하는 개수의 세트이다.[1][2] 바람직한 전압, 용량 또는 전력밀도를 실현하기 위해 직렬, 병렬 또는 양쪽의 조합으로 구성하는데 배터리 팩이라는 용어는 무선 도구, 무선 조종 취미 장난감 및 배터리 전기자동차를 지칭한다.

전지팩의 구성요소는 개개의 전지 또는 셀과 그들 사이에 전기전도성을 제공하는 상호접속부를 포함한다.[3] 충전식 전지팩에는 충전기가 충전 종료를 검출하기 위해서 사용하는 온도 센서가 포함되어 있는 것이 자주 있다.[4] 상호연결은 각 셀을 연결하는 부분인 배터리에도 있지만 대부분의 경우 배터리는 직렬로 배치되어 있다.

팩에 병렬로 셀 그룹이 포함되어 있는 경우 회로의 전기적 균형을 고려한 배선 구성이 다르다. 배터리 레귤레이터는 충전 중에 개개의 셀의 전압을 최대치 이하로 억제하고, 약한 배터리를 완전하게 충전해, 팩 전체의 밸런스를 유지하기 위해서 사용되는 일이 있다.[5] 또 배터리 밸런스를 통해 액티브 밸런스를 실행할 수도 있고 배터리 밸런싱 장치는 에너지를 강한 셀에서 약한 셀로 실시간 셔틀해 균형을 맞출 수 있다.[5] 밸런스가 잡힌 팩은 오래 가고, 보다 좋은 성능을 발휘한다.[6][1]

인라인 패키지의 경우 셀은 선택되고 납땜을 사이에 두고 적층된다. 셀이 눌러지고 전류 펄스에 의해 열이 발생하며, 셀 내부의 모든 접속부가 용접된다.

충전 상태 계산

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SOC, 즉 충전 상태는 배터리의 연료계에 상당하다. SOC는 완전히 방전될 때까지 배터리의 단자 전압이 거의 일정하게 유지될 가능성이 있기 때문에 단순한 전압 측정으로는 측정할 수 없다. 일부 유형의 배터리에서 전해질의 비중은 충전 상태와 관련이 있을 수 있으나 이는 일반적인 배터리 팩셀에서는 측정할 수 없으며 대부분의 유형의 배터리의 충전 상태와는 관련이 없다. 대부분의 SOC 방식은 전압, 전류, 방전 및 충전 프로세스의 온도 및 기타 측면을 고려하여 팩의 사전 정의된 용량 내에서 카운트다운 또는 카운트다운한다.[7][8] 더 복잡한 충전상태 추정시스템은 배터리의 용량을 방전속도와 연관시키는 푸케르트 효과를 고려한다.[9]

장점

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전지팩의 이점은, 디바이스와의 교환이나 떼어내기가 용이한 것이다. 그러면 여러 팩이 확장 런타임을 구현하고 디바이스를 개방하여 계속 사용할 수 있게 되며, 분리된 팩은 개별적으로 충전된다.

또 하나의 장점은 설계와 구현의 유연성이다. 더 저렴한 고생산 셀 또는 배터리를 사용하여 거의 모든 애플리케이션에 대해 1개의 팩으로 정리할 수 있다.

제품 수명이 다 되면 배터리를 분리하여 개별적으로 재활용할 수 있어 유해 폐기물의 총량을 줄일 수 있다.

단점

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대부분의 경우 최종 사용자가 수리나 개조가 간단한 것은 밀폐된 유지보수 불가능한 배터리나 셀보다 간단하다. 이를 이점으로 생각하는 사람도 있겠지만 배터리 팩은 화학물질, 전기 및 화재의 위험이 있으므로 안전상 주의를 기울이는 것이 중요하다.

같이 보기

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  • 배터리 밸런서
  • 배터리 충전기
  • 배터리 관리 시스템 (BMS)
  • 배터리 모니터링
  • 배터리 레귤레이터
  • 배터리 유형 목록
  • 스마트 배터리 데이터

각주

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  1. ↑ 가 나 Hassini, Marwan; Von Hohendorff Seger, Pedro; Redondo-Iglesias, Eduardo; Pelissier, Serge; Venet, Pascal (2023년 10월 27일). 〈Capacity Dispersion and Impact of Outliers in a Second Life Battery〉. 《2023 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC)》. Milan, Italy. 1–4쪽. doi:10.1109/VPPC60535.2023.10403384. ISBN 979-8-3503-4445-5. S2CID 267337334. 
  2. ↑ Li, Wei; Garg, Akhil; Xiao, Mi; Peng, Xiongbin; Le Phung, My Loan; Tran, Van Man; Gao, Liang (2020년 10월 10일). “Intelligent optimization methodology of battery pack for electric vehicles: A multidisciplinary perspective”. 《International Journal of Energy Research》 (영어) 44 (12): 9686–9706. Bibcode:2020IJER...44.9686L. doi:10.1002/er.5600. ISSN 0363-907X. 
  3. ↑ Harper, Gavin; Sommerville, Roberto; Kendrick, Emma; Driscoll, Laura; Slater, Peter; Stolkin, Rustam; Walton, Allan; Christensen, Paul; Heidrich, Oliver; Lambert, Simon; Abbott, Andrew; Ryder, Karl; Gaines, Linda; Anderson, Paul (2019년 11월 6일). “Recycling lithium-ion batteries from electric vehicles”. 《Nature》 (영어) 575 (7781): 75–86. Bibcode:2019Natur.575...75H. doi:10.1038/s41586-019-1682-5. ISSN 1476-4687. PMID 31695206. 
  4. ↑ Simpson, Chester (1995). “Battery charging” (PDF). 《National Semiconductors》. 
  5. ↑ 가 나 Cao, Jian; Schofield, Nigel; Emadi, Ali (2008). 〈Battery balancing methods: A comprehensive review〉. 《2008 IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference》. 1–6쪽. doi:10.1109/VPPC.2008.4677669. ISBN 978-1-4244-1848-0. S2CID 42399871. 2024년 1월 19일에 확인함. 
  6. ↑ Duraisamy, Thiruvonasundari; Kaliyaperumal, Deepa (2020년 6월 1일). “Active cell balancing for electric vehicle battery management system”. 《International Journal of Power Electronics and Drive Systems (IJPEDS)》 11 (2): 571. doi:10.11591/ijpeds.v11.i2.pp571-579. ISSN 2722-256X. 
  7. ↑ Shuo Pang; Farrell, J.; Jie Du; Barth, M. (2001). 〈Battery state-of-charge estimation〉. 《Proceedings of the 2001 American Control Conference. (Cat. No.01CH37148)》. 1644–1649 vol.2쪽. doi:10.1109/ACC.2001.945964. ISBN 0-7803-6495-3. S2CID 57885701. 2024년 1월 19일에 확인함. 
  8. ↑ Hassini, Marwan; Redondo-Iglesias, Eduardo; Venet, Pascal (2023년 7월 19일). “Lithium–Ion Battery Data: From Production to Prediction”. 《Batteries》 (영어) 9 (7): 385. doi:10.3390/batteries9070385. ISSN 2313-0105. 
  9. ↑ “State of charge (SoC) estimation on LiFePO4 battery module using Coulomb counting methods with modified Peukert”. doi:10.1109/rICT-ICeVT.2013.6741545. S2CID 5621134. 2024년 1월 19일에 확인함. 

외부 링크

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