본 논문에서는 전기자동차에서 사용할 수 있는 모델 기반 잔존용량계(model based battery indicator)를 개발했다. 제안된 방법을 이용하면 잔존용량을 측정하는 데 전지의 전압과 전류만 측정하면 되고, 초기 잔존용량값의 영향을 받지 않으며, 전기자동차와 같이 부하가 급변하는 상태에서도 정확하게 계측할 수 있을 뿐 아니라, 그에 따라 주행 가능 거리를 계산하여 예측할 수 있다. 전지의 방전 특성 데이터를 이용해 수학적인 모델링을 한 후, 전압과 전류를 검출하여 이를 모델링한 식에 대입하면, 추정된 전지 전압을 얻을 수 있다. 이 추정 전압과 측정 전압의 차이가 최소가 되도록 하는 잔존용량의 반화량을 이용히여 잔존용량을 추정한다. 실험에서는 제작한 충방전장치와 PC를 이용하여 전지의 전압과 전류를 계측하여 수학적으로 모델링을 하고, 실제의 전기자동차에 탑재 가능한 스탠드 얼론(stand alone)타입의 마이크로 콘트롤러에 모델식 및 알고리즘을 장착하여 모델 기반 잔존용량계를 실제 검증하여 그 유용성을 입증하였다.
In this paper, a development of model based battery SOC indicator is described. The proposed method is independent upon initial SOC, is reliable on the sudden change of load, and could estimate the available driving distance. The mathematical model of battery which has relation of the current, voltage and SOC estimates the SOC by least square estimation to minimize the error between measured voltage and estimated voltage. For experiment, the charging and discharging system using computer was designed to acquire the current and voltage data for model. The feasibility in electric vehicle was confirmed by variable load testing using the developed SOC indicator by stand-alone type microcontroller.
