성우석 연구실은 전기자동차와 대체에너지 기반 모빌리티를 중심으로 배터리 관리 시스템, 에너지저장장치 제어, 차량 구동 모터의 고효율·강인 제어, 연료전지 및 하이브리드 전원 기술을 연구하며, 전기화학 모델링과 데이터 기반 추정 기법을 바탕으로 실제 차량 및 지능형 이동체에 적용 가능한 에너지·제어 융합 기술을 개발하고 있다.
Robust and Efficient Capacity Estimation Using Data-Driven Metamodel Applicable to Battery Management System of Electric Vehicles
Woosuk Sung, Do Sung Hwang, Jiwon Nam, Joo-Ho Choi, Jaewook Lee
IF 3.3
Journal of The Electrochemical Society
For safe and reliable use of the battery for electric vehicles, diagnosis of its state-of-health (SOH) is essential. This is achieved by battery management systems (BMSs) that can monitor changes in the present capacity of the battery. Considering their limited computational resources, an efficient scheme is necessary. The data-driven metamodel is therefore used instead of complex battery models, which can simply capture changes in the shape of the charge curve as a battery ages. In consequence of the model reformulation, the charge curve refers to the time elapsed for charging against voltage. Under constant current charging, using time instead of capacity is favorable for computationally inexpensive BMSs. The aging-relevant parameter in the metamodel is estimated in the least-squares sense. In practice, this is often difficult as the shape of the charge curve, mostly its early part, is distorted by varying battery conditions before charging. For tolerating this distortion, a robust scheme is also required. The weighted least-squares is thus used such that the early part is given less weights whereas the later part is given more weights. The BMS-integrated metamodel and its parameter estimator are validated by using batteries with different SOH, which concludes an estimation error less than 3%.
[1차년도]
□ 시스템 요구사항 분석 : 차량 운용 환경 (조선대 캠퍼스 내 자율주행 및 무선충전)을 고려한 시스템 별 사양 검토
□ 차량 컨셉 설계 : 미래 도시 이동성을 반영
[2차년도]
□ 시스템 개발 : 확정된 사양을 토대로 각 시스템을 조달
□ 차량 상세 설계 : 차량의 기본 성능 확보를 목표로 차체, 현가, 제동, 동력전달 등 기반 시스템 설계. 이를 바탕으로, 전기차, 자율주행, 무선충전과 같은 신규 시스템 배치
□ 차량 시제작
[3차년도]
□ 차량-시스템 통합 : 차량에 탑재된 전기차, 자율주행, 무선충전 시스템 간 연동. 특히, 무선충전 시스템 개발에 조선대 캠퍼스에 구축 중인 마이크로그리드를 활용
[4차년도]
□ 기능/성능 검증 : 조선대 캠퍼스 내에서 자율주행, 무선충전 등 차량이 제공 가능한 서비스를 시연
[1차년도]
□ 시스템 요구사항 분석 : 차량 운용 환경 (조선대 캠퍼스 내 자율주행 및 무선충전)을 고려한 시스템 별 사양 검토
□ 차량 컨셉 설계 : 미래 도시 이동성을 반영
[2차년도]
□ 시스템 개발 : 확정된 사양을 토대로 각 시스템을 조달
□ 차량 상세 설계 : 차량의 기본 성능 확보를 목표로 차체, 현가, 제동, 동력전달 등 기반 시스템 설계. 이를 바탕으로, 전기차, 자율주행, 무선충전과 같은 신규 시스템 배치
□ 차량 시제작
[3차년도]
□ 차량-시스템 통합 : 차량에 탑재된 전기차, 자율주행, 무선충전 시스템 간 연동. 특히, 무선충전 시스템 개발에 조선대 캠퍼스에 구축 중인 마이크로그리드를 활용
[4차년도]
□ 기능/성능 검증 : 조선대 캠퍼스 내에서 자율주행, 무선충전 등 차량이 제공 가능한 서비스를 시연
[1차년도]
□ 시스템 요구사항 분석 : 차량 운용 환경 (조선대 캠퍼스 내 자율주행 및 무선충전)을 고려한 시스템 별 사양 검토
□ 차량 컨셉 설계 : 미래 도시 이동성을 반영
[2차년도]
□ 시스템 개발 : 확정된 사양을 토대로 각 시스템을 조달
□ 차량 상세 설계 : 차량의 기본 성능 확보를 목표로 차체, 현가, 제동, 동력전달 등 기반 시스템 설계. 이를 바탕으로, 전기차, 자율주행, 무선충전과 같은 신규 시스템 배치
□ 차량 시제작
[3차년도]
□ 차량-시스템 통합 : 차량에 탑재된 전기차, 자율주행, 무선충전 시스템 간 연동. 특히, 무선충전 시스템 개발에 조선대 캠퍼스에 구축 중인 마이크로그리드를 활용
[4차년도]
□ 기능/성능 검증 : 조선대 캠퍼스 내에서 자율주행, 무선충전 등 차량이 제공 가능한 서비스를 시연