배터리 스토리지 모드

 

배터리의 "스토리지 모드"는 배터리를 최적의 상태로 보관하기 위한 설정을 뜻합니다. 특히 리튬이온 배터리나 리튬폴리머 배터리처럼 휴대용 전자기기나 전기차에 자주 쓰이는 배터리의 경우, 장기간 사용하지 않을 때 배터리를 보호하고 수명을 유지하기 위해 특별한 보관 상태가 필요합니다.

 

배터리 스토리지 모드

 

배터리 스토리지 모드의 주요 특징

 

1.    적절한 충전량 유지:

·         리튬이온 배터리는 완전 충전 상태(100%) 또는 완전 방전 상태(0%)로 장기간 보관하면 수명이 줄어들기 때문에, 일반적으로 정격전압 충전 상태로 유지하는 것이 좋습니다. 일부 스마트 기기나 충전기는 스토리지 모드로 충전 시 정격전압에서 자동으로 충전이 멈추도록 설정할 수 있습니다.

 

2.    적절한 온도 관리:

·         배터리는 온도에 매우 민감합니다. 스토리지 모드를 사용하는 경우, 배터리를 적절한 온도(일반적으로 20도 전후의 서늘한 환경)에서 보관하는 것이 중요합니다. 고온이나 저온에 장기간 노출되면 배터리 성능이 저하될 수 있습니다.

 

3.    자연 방전 방지:

·         배터리는 보관 중에도 약간의 자연 방전이 발생합니다. 장기 보관 시 주기적으로 배터리 상태를 확인하고 필요하면 재충전하여 정격전압 충전 수준을 유지하는 것이 좋습니다.

 

4.    자동 스토리지 모드:

·         최신 전자기기나 전기차의 경우, 장시간 사용하지 않을 때 자동으로 스토리지 모드로 전환되어 배터리가 최적의 충전 상태를 유지하도록 설계된 경우도 있습니다.

 

스토리지 모드를 사용하는 이유

배터리 수명과 안전을 유지하기 위해 필요합니다. 배터리를 완충하거나 완방전한 상태로 오랜 기간 보관하면 내부 화학 반응이 촉진되어 성능 저하와 과열, 팽창 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 스토리지 모드는 배터리 수명을 연장하고, 사용하지 않을 때에도 최적의 상태를 유지하게 하는 효과가 있습니다.

 

 

스토리지 모드 충전 장치

 

배터리를 장기간 안전하고 효율적으로 보관하기 위해 스토리지 모드를 지원하는 장치를 설계하려면 다음과 같은 요소들을 고려해야 합니다. 이러한 장치는 배터리의 최적 충전 상태와 온도 조건을 유지하고, 필요할 때 상태를 점검하며, 충전 및 방전을 제어할 수 있어야 합니다.

 

1. 충전 제어 시스템

·         충전 상태 유지: 배터리를 정격전압 수준으로 자동 충전/방전할 수 있도록 설정합니다. 이를 위해 장치는 배터리의 전압을 모니터링하고 정격전압 상태에 가까워지면 자동으로 충전을 멈추는 시스템이 필요합니다.

·         주기적 충전 관리: 일정 시간이 지나면 배터리의 충전 상태를 점검하고, 자연 방전된 배터리를 다시 정격전압 수준까지 충전하도록 제어할 수 있습니다

.

2. 온도 조절 시스템

·         적절한 온도 유지: 배터리의 성능을 보존하려면 보관 온도를 15~25℃ 수준으로 유지하는 것이 중요합니다. 이를 위해 장치에 온도 센서를 설치하고, 온도가 설정 범위를 벗어날 경우 냉각팬 또는 히터를 자동으로 가동할 수 있어야 합니다.

·         고온/저온 보호: 온도가 위험 수준(예: 40℃ 이상 또는 -10℃ 이하)에 도달할 경우 경고 신호를 보내거나 냉각/가열 시스템을 통해 온도를 조절합니다.

 

3. 배터리 보호 회로

·         과충전 및 과방전 방지: 배터리 내부에 과충전 및 과방전 방지 회로를 포함하여 배터리가 위험한 수준까지 충전 또는 방전되지 않도록 보호합니다.

·         셀 밸런싱 기능: 셀 밸런싱 기능을 통해 다중 셀로 구성된 배터리 팩의 모든 셀을 균등하게 충전 및 방전하여 셀의 불균형으로 인한 성능 저하를 방지합니다.

 

4. 모니터링 및 알림 시스템

·         충전 및 상태 모니터링: 전압, 전류, 온도, 충전 상태 등 다양한 데이터를 실시간으로 모니터링하여 배터리 상태를 확인할 수 있도록 합니다.

·         알림 및 경고 시스템: 배터리 상태가 비정상적일 경우(예: 온도 과다 상승, 과충전 상태 등) 장치에 경고 알림을 표시하거나 외부로 알림을 전송합니다.

 

5. 배터리 관리 시스템 (BMS, Battery Management System)

·         BMS는 배터리의 모든 상태를 제어하고 보호하는 장치로, 배터리의 충전 상태, 온도, 전압, 전류를 모니터링하여 스토리지 모드에서 배터리 수명을 최적화할 수 있습니다. BMS는 상기 기능들을 통합하여 장치가 자동으로 작동할 수 있도록 합니다.

 

6. 배터리 상태 점검 주기 설정

·         장치가 일정 주기마다 배터리 상태를 점검하고, 필요할 때 충전 상태를 조정하도록 프로그래밍합니다. 예를 들어, 장치가 주기적으로 배터리 전압을 체크하고 자연 방전 상태에서 정격전압으로 재충전하는 기능이 필요합니다.

 

7. 모바일 앱 또는 소프트웨어 연결

·         사용자가 스마트폰 앱 또는 소프트웨어를 통해 원격으로 배터리 상태를 점검하고 설정을 조정할 수 있도록 장치와 모바일 앱 간 연결 기능을 제공합니다. 이를 통해 사용자는 배터리 상태, 온도, 충전 상태 등을 원격에서 확인할 수 있습니다.

 

 

이러한 설계를 통해 배터리를 안전하게 보관하고 수명을 극대화할 수 있습니다. 스토리지 모드 장치는 주로 전기차, 대형 에너지 저장 시스템(ESS), 휴대용 전자기기의 보조 장치로 많이 활용됩니다.