임피던스 트랙 배터리 게이지를 탑재한 배터리 백업 시스템의 개선된 LiFePO4 셀 밸런싱

그림 1. 리튬 기반 배터리 셀의 전압 밀도 지도

텍사스 인스트루먼트(TI)의 임피던스 트랙(Impedance Track)™ 배터리 게이지 기술은 시간에 따른 배터리 용량과 임피던스를 파악하여 정확한 SOC(state of charge)와 남은 용량을 계산하는 독점 알고리즘이다. 자체 방전을 보충하기 위해 며칠 간격으로 짧게 충전이 일어나고 완전 충전은 드물게 일어나 배터리 백업 애플리케이션을 다룰 때에는 반드시 이해해야 할 특별한 조건들이 있다. 리튬인산철(LiFePO4) 셀을 사용할 때에는 게이지의 밸런싱 기능을 반드시 억제하거나, 강화된 펌웨어를 사용해야 한다. 본고는 TI가 특별히 개발한 bq20z45-R1 가스 게이지용 펌웨어에 대한 정보를 제공하고 있다. 이 펌웨어는 데이터-플래시 파라미터를 프로그래밍 할 수 있도록 해주기 때문에 배터리 사이클링이 뛰어나고 최적의 밸런싱 결과를 얻을 수 있다. 또한 정상 작동을 위해 밸런싱을 억제하고 오프라인으로 셀 밸런싱을 달성하는데 필요한 가이드라인도 제시하고 있다. 그림 1은, TI가 약 10년에 걸쳐 분석한 모든 리튬 기반 셀에서 싱글-셀 OCV(open circuit voltage)와 DOD(depth of