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1. 전류, 전압의 개념
- 전류의 방향: 전하의 흐름 (전자의 이동 방향과 반대)
- 전자의 이동 방향: 전지의 (-)극 -> (+)극
- 전류의 이동 방향: 전지의 (+)극 -> (-)극
- 과학자들은 전자의 존재를 알기 전 전류의 방향을 (+)극 -> (-)극으로 정함. 그 후 전류는 전자의 흐름이고, 전자는 (-)극 -> (+)극 방향으로 이동한다는 사실이 밝혀졌지만 전류의 방향을 그대로 사용하기로 함
- 전류의 새기 (I): 1초 동안 전선의 한 단면을 통과하는 전하의 양
- 단위: A (암페어), mA (밀리암페어) -> 1A = 1000mA
- 1A는 1초 동안 도선의 한 단면을 6.25 x 10^18 개의 전자가 통과할 때의 전류 세기
- 전위: 전위는 전기의 위치라는 뜻으로, 전기의 위치에너지
- 전기도 전위 (전기적 위치에너지) 차이가 있어야만 전기가 흐르며 이를 전위차라고 함.
- 전압: 전위차로 생긴 전기적 압력으로 전류를 흐르게 하는 힘, 전압의 단위 V (볼트)
2. CC/CV 충전방법
- 정전류 (Constant Current) 충전은 배터리 충전의 간단한 형태로, 충전 전류를 일정하게 유지하는 제어 방식
- 아래 그림과 같이 전류 지령과 전류 센싱값을 통해 제어기를 설계
- PI 제어기 다음 블록은 리미터로, 배터리에 과전류가 유입되는 것을 방지
- 충전 전류와 충전 시간이 정확하게 제어되지 않으면 과충전으로 배터리 손상이 발생할 수 있음
- 정전압 (Constant Voltage) 충전은 충전 전압을 일정하게 유지하는 제어 방식
- 아래 그림과 같이 배터리 전압 지령과 센싱값을 통해 제어기를 설계하며, PI 제어기 이외에 다양한 제어 방식을 사용할 수 있음
- PI 제어기 다음 블록은 리미터로, 초기 배터리 전압이 낮을 경우 전위차에 의해 큰 전류가 흐를 수 있기 때문에 제한 장치 (리미터)가 필요
- 정전류 - 정전압 (CC/CV) 충전은 충전으로 시작하여 일정 SOC (State Of Charge) 이상에서는 정전압 충전으로 제어하는 방식. 제어기의 구성은 앞쪽이 정전압 제어, 뒤쪽이 정전류 제어로 초기 전압 지령을 설정하고 리미터에 의해 포화된 전류 지령이 발생하도록 함.
- 충전은 이미 사용된 전지를 채워주는 상황으로 전지 자체의 전압이 낮은 상황. 이때 CV 모드로 충전하게 되면 충전 초반부에 걸어주는 전압만큼 큰 전위차에 커다란 전류가 흐를 수 있어 전지에 부하가 생기기 때문에 특정 전압까지는 정전류로 충전을 진행하고 이후에 정전압으로 마지막 충전을 진행하게 됨
- 정전류 - 정전압 충전 방식은 정전압 제어보다는 충전 속도가 빠르고, 정전류 제어보다는 안정적인 충전이 가능하여 각각의 장점을 혼합한 방식
- 전류의 방향: 전하의 흐름 (전자의 이동 방향과 반대)
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