비상전원 적용을 위한 고정용 축전지 용량 산정에 관한 연구

Battery Capacity Calculation Method of a Stationary Battery for an Emergency Power Supply

축전지는 에너지를 저장하였다가 필요시 저장된 에너지를 부하에 공급하는 비상전원용으로 사용되는데 일반적으로 고정용납축전지가 주로 사용되었으나 최근에는 성능이 향상된 리륨이온전지로 발전되어가는 추세이다. 고정용 납축전지 용량을산출 방식에는 IEEE Std. 485와 이를 부합한 KEPIC EEG 1200에서 제시하는 방식과 SBA S 0601과 이를 인용한 건축전기설비설계기준에서 제시하는 두 가지 방식이 있다. 본 연구에서는 비상전원 적용을 위한 고정용 납축전지 용량을 산정하기 위해국내⋅외에서 적용하고 있는 두 방식의 용량산정 수식과 방법 등에 대해 비교 검토하고 차이점을 분석하였다. 그런 다음IEEE Std. 485-2020에서 제공된 책무주기와 제조사의 Kt-T 곡선을 적용하는 실제 산출사례를 들어 두 방식의 차이를 나타내었다. 이를 바탕으로 리튬이온전지에 대한 용량산출방식을 검토하고 쉽게 사용할 수 있는 수식을 제안하였다.

A storage battery is used as an emergency power supply that stores energy and supplies the stored energy to the load when necessary. While stationary lead-acid batteries were used in the past, lithium-ion batteries are being increasingly used in recent times, yielding improved efficiency. There are two methods to calculate the capacity of stationary lead-acid batteries, domestically and internationally. One is from IEEE Std. 485, conforming to KEPIC EEG 1200, and the other is from the design criteria of a construction-based electrical installation that quoted SBA S 0601. First, to calculate the capacity of a stationary lead-acid battery (for using emergency power), I compared both methods and analyzed their differences, modifications, and capacity calculations. Subsequently, I demonstrated the gaps between the two methods using actual calculations by applying the duty cycle from IEEE Std. 485-2020 and the Kt-T curve by the manufacturer. Based on these results, I finally reviewed the approaches to calculate the capacity of lithium-ion batteries and proposed an effective method.