[BMS] SOC 추종 알고리즘 전류 적산법

전류 적산법 ( Coulomb Counting Method ) 

: 전류 적산법은 직역 그대로 Coulomb(전하량)을 세는 방법으로 배터리 SOC 초기 값에 배터리의 충, 방전 사이클 동안의 전류를 적분하여 계산하는 값으로 SOC를 추종하는 방법입니다. 

전류 적산법 Equation

( SOC(t) = 시간 t에서 SOC,  SOC(0) = 초기 SOC, C = 배터리의 정격 용량 ) 

초기의 SOC를 임의의 값으로 설정한 후 방전 용량 대비 방전 혹은 충전 전류의 변화를 ΔSOC로 정의하여 SOC 값의 시간에 따른 변화를 얻게 됩니다. 특징은 구현이 쉬우며 낮은 알고리즘 연산량을 가집니다. 때문에 실시간 추종이 가능하며 현재 산업체에서도 가능 널리 사용되고 있는 방법 중 하나입니다. 오직 전류의 누적 정보만 이용하기 때문에 시스템에 큰 부담을 주지 
않습니다.

 

전류 적산법 ( Coulomb Counting Method ) - 단점

적류 적산법은 여러 단점을 가지고 있습니다. 

1. 초기 SOC(0) 즉 초기 값에 대해서 정확히 파악이 안 될 시에는 오차가 발생합니다. 다시 말해 전적으로 초기 SOC 값에 의지하는 단점입니다.

2. 배터리의 동작 시간이 계속 경과할수록 잘못된 추정이 심화될 수 있는 단점을 지닙니다. 

이러한 이유로 전류 적산법은 초기값 리셋 (Reset) 방법을 통해서 초기 값 정확도를 높이는 방법과 전류 센서와 ADC 변환의 오차를 보정하는 방법도 제안이 되었습니다. 

 

정리

전류 적산법은 쉽고 강력한 SOC 추정법이지만, 곱셈에 의존한 방법이므로 곱셈의 초기값, 전류센서의 오차, 전지의 열화에 의한 만충전 용량의 오차, 자기 방전에 의한 오 차 등의 영향을 받는다는 문제점이 있는 방법입니다. 하지만 다른 알고리즘과 병행하거나 환경을 잘 통제한다면 다른 방법보다 매우 강력한 방법이었습니다.