본 논문은 리튬이온 (Li-ion) 셀을 채용한 인공위성용 전력계의 개념 설계에 대하여 기술한다. 기존의 니켈카드뮴 (NiCd) 셀과 비교할 때, 리튬이온 (Li-ion) 셀은 에너지 밀도, 무게 그리고 부피에서 큰 잇점을 갖고 있다. 니켈카드뮴 (NiCd) 셀의 평균 출력전압은 +1.2V이며, 리튬이온 (Li-ion) 셀의 출력전압은 +3.6V이다. 그러나, 리튬이온 (Li-ion) 셀의 충전과 방전에 있어서의 절차는 기존의 니켈카드뮴 (NiCd) 셀 보다는 어렵다. 따라서, 리튬이온 (Li-ion) 셀의 충전과 방전 시에는 각각의 셀에 대하여 충전 전압과 방전 전압을 검침하고 제어를 해주어야 하므로 별도의 제어 회로가 요구된다. 따라서, 본 논문을 통하여 리튬이온 (Li-ion) 셀을 채용한 전력계의 설계 시 고려하여야 할 사항 및 리튬이온 (Li-ion) 셀의 충방전 특성에 대한 연구 결과를 제시하고자 한다.
This paper presents the conceptual design of the electrical power system using Li-ion cell technology for a satellite application. Compared to a conventional NiCd cell, a Li-ion cell has a lot of advantages such as an energy density, mass and a volume. Normally, a Li-ion cell has three times than conventional NiCd cells in a capacity such as a cell voltage. The normal voltage of a NiCd cell is around +1.2V and a Li-ion cell could be in +3.6V. However, the handling procedure for a Li-ion cell in charge and discharge might be difficult than a conventional NiCd cell, which means that the charge and discharge of each cell should be monitored and controlled by electrical circuits to prevent an over-charge and over-discharge. Therefore, in this paper we propose the design consideration and the characteristics of a Li-ion cell during charging and discharging battery packs in the point of view of electrical power system.
