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EV 배터리에서 RUL과 SoH 차이점(EV battery SoH( State of Health) & RUL(Remaining Useful Life)
작성일	2024.03.27	작성자	Roplant
조회수	352
1. 개요 EV 리튬이온 배터리에서 정확한 건강 상태(SoH) 추정 및 잔여 유효 수명(RUL) 예측은 배터리의 안전한 작동 유지, 유지 보수 비용의 최소화를 위해 매우 중요하다. 이는 전기자동차에서 배터리 가격이 차지하는 비중이 EV 순원가의 30%정도로 높기 때문이다. 하지만 실제 적용된 배터리의 SoH 및 RUL을 직접 측정하는 것은 매우 어려운 것이 사실이다. 2. SoH(State of Health) SoH (State of Health)는 배터리의 잔존 수명이자 현재 성능(건강) 상태를 알려주는 지표이다. 배터리가 현재 얼마나 효율적으로 작동되고 있는지를 측정하며, 용량 감소, 내부 저항 증가 등과 같은 이상 징후를 알 수 있다. 예를 들어, 공장에서 처음 출시될 때 배터리의 SoH 100%를 기준하여 시간이 경과하고, 반복 사용되면서 배터리의 성능은 서서히 줄어들고, 궁극적으로는 배터리로서의 기능을 발휘 할 수 없는 일종의 금속 덩어리로 변할 것이다, 이 경의 SoH는 0%된다. 즉, SoH는 배터리 출시에서 부터 현재 배터리가 가진 성능 수준까지 배터리의 노화상태를 보여주는 지표이다. (New & Used Battery SoH 비교) 1) 배터리 SoH 측정방법 - 실험방식 - 배터리 모델기반의 방식 - 자동 회귀(AR) 모델 방식 2) EV 배터리 보증기간 전기자동차의 경우 배터리 보증기간을 차종, 제조사 등에 따라 다르나 2년에 4만km ~ 10년에 30만km까지 다양하게 제시하고 있다. 전기자동차의 중고차 가격은 배터리 상태에 따라 가격이 결정됨에 따라, 중고차 거래시에는 내여기관차의 운행거리를 확인하는 것과 같이 전기자동차의 경우에는 운행거리보다 배터리의 SoH를 확인하는 것이 필수적이다. 전기자동차의 SoH는 차량에서 직접 제공하지 않는 경우에는 별도의 전문테스트 기기를 통해 확인 할 수 있다. 그 예로 충전 데이터 기반의 전기차 특화 진단서비스 등 기술개발이 이뤄져 있으며, 이경우 배터리 상태 진단뿐만 아니라 차량 충전 이력정보, 전기차 진단 등 차량 상태 데이터를 얻을 수 있다. (EV 배터리 RUL과 End of Life) 3. RUL(Remaining Useful Life) RUL (Remaining Useful Life; 잔존 사용 수명)은 배터리가 얼마나 더 사용 가능한지를 나타내는 지표이다. 즉, 배터리가 현재 시간부터 EoL(End Of Life)까지 남은 시간을 의미하며 남은 충방전 주기 수로 표시된다. 대부분의 RUL 연구에서는 배터리 노후화 실험의 배터리 용량 데이터에 따라 용량 감쇠 모델을 설정하고, 이를 기반으로 배터리 RUL을 예측한다. 그러나 배터리 용량은 직접적으로 측정하기 어렵고, RUL 예측은 대부분 추정된 SOH 정보에 의존하여 현재 상태에서 배터리가 얼마나 더 작동할 수 있는지를 추정한다. 일반적으로 기계시설 등에서 RUL은 기계 수리 또는 부품 교체까지 작동할 시간의 길이를 말한다. 엔지니어들은 RUL를 추정하여 정비 일정을 세우고, 운영 효율을 최적화하여 게획되지 않은 다운타임(down time; 시스템, 기기, 부품 등이 장애로 인하여 사용할 수 없는 시간)을 피할 수 있다. 이러한 이유로 RUL을 추정하는 것은 예측 정비 프로그램에서 가장 중요한 요수중 하나이다.
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