[한국기술뉴스] 한국자동차연구원 전기에너지제어연구센터 김태훈연구원 연구팀은 고전압 배터리 팩의 건전 상태를 추정하는 저가 임피던스 분광 시스템을 개발했다. 개발된 기술은 한국자동차연구원 산학협력단을 통해 2016년 06월 14일 특허를 출원(출원번호 제1020160073968호)했다. 특허 명칭은 '고전압 배터리 팩의 임피던스 측정 장치’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

기존의 내연 기관 차량의 배터리는 차량 시동 시 배터리의 전류와 전압 변화를 통해 내부 저항을 유추하여 배터리의 건전 상태를 추정했습니다. 그러나 친환경 자동차와 같이 고전압 배터리 팩이 사용되는 차량의 경우 배터리 팩으로 차량 시동을 걸지 않거나 별도의 시동이 필요치 않기 때문에 기존 알고리즘으로는 배터리 건전 상태 추정이 어려운 문제가 있습니다. 이에 친환경 자동차에 사용되는 배터리 팩에는 차량 시동 상황이 아닌 다른 방법으로 배터리 팩의 내부저항을 측정하고 있습니다.

한국자동차연구원 김태훈 박사 연구팀은 고전압 배터리 팩의 건전 상태 추정이 가능한 임피던스 시스템을 발명했습니다.

파워앰프를 통해 배터리 팩에 섭동 전류를 인가합니다. 측정기를 통해 배터리 팩의 응답 전압을 측정합니다. 배터리 팩의 전압 신호로부터 직류 성분을 제거하고 교류 성분만을 분리합니다. 이후 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환해 고전압 배터리 팩의 건전 상태를 추정합니다.

즉, 배터리 전압 또는 전류 신호에서 교류 성분만을 검출해 고전압 배터리 팩의 건전 상태를 추정할 수 있습니다. 종래에는 고전압 배터리 팩의 임피던스를 측정할 경우 고가의 고사양 아날로그-디지털 신호 변환기가 필요했습니다. 본 기술은 교류 성분만을 검출해 저가의 변환기 만으로도 정확한 임피던스 측정이 가능합니다. 이로 인해 경제성과 구현 용이성, 정밀도 및 노이즈 저감으로 인한 제품의 신뢰도를 높일 수 있을 것으로 기대됩니다.