A Study on Improving Battery SOH through Balancing Based on SOC Estimation Information

전기자동차의 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)은 배터리 팩 내 셀(Cell) 간의 에너지 불균형 문제를 해결하기 위해 밸런싱을 수행한다. 기존의 배터리 밸런싱 연구는 주로 전력변환 회로 토폴로지와 밸런싱 속도 개선에 중점을 두었지만, 밸런싱이 배터리 건강상태(SOH: State of Health)에 미치는 영향에 관한 연구는 미비하다. 따라서 본 논문에서는 확산 칼만 필터(EKF: Extended Kalman Filter)를 통한 배터리 충전상태(SOC: State of Charge) 추정 정보 기반의 밸런싱과 단자전압 정보 기반의 밸런싱 결과를 비교하여 각 밸런싱 기법이 배터리 SOH에 미치는 영향을 분석한다. 연구 결과, 30회 충·방전 이후 SOC 기반의 밸런싱된 배터리는 단자전압 기반 밸런싱보다 평균 SOH가 1.37 %, 최종 사이클에서 SOH가 3.5 % 더 높았으며, 배터리의 정확한 충전상태를 반영하는 SOC 밸런싱이 배터리의 수명을 더 크게 개선함을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 SOC 기반 배터리 밸런싱 방법이 SOH를 개선함으로써, 전기자동차 BMS 운용의 신뢰성과 안정성, 그리고 배터리 수명 개선에 크게 기여할 것으로 기대된다.