KR101384898B1 - 스마트 배터리의 기능검사시스템 - Google Patents

스마트 배터리의 기능검사시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리의 기능에 대한 검사항목과 검사조건이 라이브러리화되어 배터리 모델에 따라 최적화된 검사가 이루어지게 되는 스마트 배터리의 기능검사시스템에 관한 것으로서, 배터리의 기능을 검사항목별로 검사하기 위한 하드웨어를 구비하는 기능검사부(100);와, 기능검사부(100)의 하드웨어 프로세스를 제어하는 펌웨어(200);와, 검사데이터의 이력 및 검사기준정보를 보관하는 데이터베이스서버(300);와, 검사데이터의 수집 및 검사기준정보를 관리하여 기능검사부(100)와 펌웨어(200)간의 데이터 및 메시지를 처리하여 검사작업을 제어하는 운영소프트웨어(400);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트 배터리의 기능검사시스템{The battery function testing system for the smart battery}
본 발명은 스마트 배터리의 기능을 테스트하기 위한 배터리기능 검사시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 배터리의 기능을 검사하기 위한 검사항목과 검사조건이 라이브러리화되어 사용자가 배터리 모델에 맞게 설정할 수 있도록 구성됨에 따라 검사의 효율성을 향상시키고, 채널별로 독립적인 검사 동작이 이루어져 채널 수에 관계없이 검사가 진행될 수 있게 됨에 따라 배터리기능을 검사함에 있어 작업 능률을 크게 개선할 수 있는 스마트 배터리의 기능검사시스템에 관한 것이다.
근래에 스마트폰과 태블릿PC를 비롯한 스마트단말기 보급의 급속한 확산에 따라 단말기의 성능이 고도화되고 기능이 다양해짐에 따라 이에 수반되는 배터리의 용량과 성능을 개선시키기 위한 2차전지업계의 제품 개발이 그 어느 때보다 활발하게 이루어지고 있는 실정이다. 이에 따라 각 단말기별로 개발된 배터리의 불량 여부와 작동 특성을 검사하기 위한 배터리 검사관련 장치 및 검사시스템에 관한 연구개발도 관련업계에서 다양한 기술을 토대로 하여 진행되고 있다.
가령, 한국등록특허공보 제10-0356700호에서는 배터리팩의 불량방지와 배터리팩의 상태를 검사하여 이상이 감지되면 신속하게 이를 컴퓨터에 표시하여 배터리팩의 불량 여부를 확인할 수 있도록 하는 휴대용 컴퓨터의 리튬이온 배터리팩을 검사하는 장치를 개시하고 있다.
또한, 한국공개특허공보 제10-2003-0030129호에서는 전지팩에 충전할 수 있는 충전전지공급부(80)와, 전지팩의 배터리의 가상실험이나 부하회로를 실험할 수 있는 가변전자부하(70)와, 배터리나 팩의 실질적인 전압 및 전류를 측정하는 전압측정부 및 전류측정부와, 전지의 내부온도를 측정하기 위한 써미스터측정부와, 전지팩의 고유모델을 알기 위한 ID저항측정부를 포함하는 DMM(90)과, 상기 배터리의 현재 상태데이터를 알 수 있는 통신보드(60)와, 검사에 따르는 각종조건을 설정하기 위한 검사조건절환부(50)와, 제어장치로서의 컴퓨터(30)를 포함하여 이루어지는 배터리 계측장치 및 방법을 개시하고 있다.
상기 두 특허는 배터리의 기능을 검사하기 위해 각 검사항목을 검사하기 위한 내부 하드웨어 회로와 펌웨어를 구비하여 배터리의 검사가 이루어지게 하는 구성이나, 배터리의 검사항목에 대한 관리기능이 구비되지 않아 다양한 목적과 사양으로 설계 개발되는 배터리에 대한 맞춤형 검사를 수행하기 위해서는 해결해야할 과제를 내포하고 있다.
이에 본 발명은 상기에 언급된 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 사용자가 배터리의 기능에 대한 검사항목 및 검사조건을 추가, 변경 또는 삭제할 수 있는 스마트 배터리의 기능검사시스템을 제공하는 것이 해결하고자 하는 과제이다.
이에 본 발명은 상기에 언급된 과제를 해결하기 위해 하기의 해결 수단을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 스마트 배터리의 기능검사시스템은 배터리의 기능을 검사항목 별로 점검하기 위한 하드웨어를 구비하는 기능검사부(100);와, 기능검사부(100)의 상기 하드웨어 동작을 제어하는 펌웨어(200);와, 상기 검사항목에 관한 세부 기준을 제시하는 검사기준정보와 검사 후 발생하는 결과값인 검사데이터의 이력을 보관하는 데이터베이스서버(300);와, 검사데이터의 수집 및 검사기준정보를 관리하여 기능검사부(100)와 펌웨어(200)간에 발생하는 데이터 및 신호를 처리하여 검사작업을 제어하는 운영소프트웨어(400);로 이루어지되, 상기 검사기준정보는 상기 검사항목과 검사항목 별로 대응되는 판정기준범위 및 측정단위로 이루어지는 검사스펙;과, 배터리가 하드팩 또는 코어팩인지를 선택하도록 구비되는 공정명과 개별 배터리 모델을 식별하도록 구비되는 모델명과 정규생산, 샘플제작, 수리 후 재투입으로 분류되는 배터리의 제작 상태를 나타내는 모델타입을 포함하여 상기 검사스펙을 결정하기 위해 구비되는 스펙설계파라미터;와, 배터리의 검사작업을 공정별로 구분하기 위한 작업라인번호와 설비번호를 포함하는 작업설계파라미터;로 구성됨에 따라 사용자가 운영소프트웨어(400)에 접근하여 검사스펙 정보를 필요 시 변경하여 펌웨어(200)에서 배터리모델별로 검사스펙을 갱신할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기능검사부(100)는 검사스펙, 스펙설계파라미터, 작업설계파라미터의 설정 정보와 검사데이터를 출력하는 디스플레이부(110);와, 사용자에 의해 설정 정보 및 검사명령을 입력받는 입력부(120);와, 배터리를 검사항목별로 검사하기 위한 내부회로를 구비하는 검사모듈부(130);와, 상기 디스플레이부(110), 입력부(120), 검사모듈부(130), 배터리 간의 접속을 위해 구비되는 접속수단(141)과 매 검사시 실내온도를 측정하는 온도센서(142)와 배터리에 부착된 바코드의 정보를 획득하는 바코드스캐너(143)를 포함하는 주변장치부(140);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 검사모듈부(130)는 배터리의 충전 기능을 검사하는 충전회로모듈(131);과, 배터리의 방전 기능을 검사하는 방전회로모듈(132);과, 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 AD모듈(133);과, 디지털신호를 아날로그신호로 변환하는 DA모듈(134);과, 배터리의 내부저항을 검사하는 내부저항모듈(135);과, 배터리의 열저항을 검사하는 서미스터모듈(136);과, 검사모듈부(130)와 배터리 및 바코드스캐너(143) 간의 정보 송수신을 제어하는 통신모듈(137);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 운영소프트웨어(400)는 펌웨어(200)와 검사기준정보의 파일 버전이 운영소프트웨어의 버전과 일치하는 지를 판단하여, 불일치 시에 운영소프트웨어와 동일한 버전의 펌웨어 파일과 검사기준정보 파일을 데이터베이스서버(300)로부터 다운로드받도록 구비되는 소프트웨어검증단계(S100);와, 사용자가 입력하는 상기 스펙설계파라미터 정보를 펌웨어(200)에 전달하여 검사스펙을 펌웨어(200)가 결정하게 하고, 상기 작업설계파라미터와 모델타입과 검사공정의 관리를 위한 검사환경조건에 근거하여 검사환경을 셋팅하도록 구비되는 검사환경설정단계(S200);과, 기능검사부(100)에 접속된 배터리의 바코드정보를 확인하는 배터리확인단계(S300);와, 배터리의 기능검사를 진행하되, 배터리의 검사 진행률과 검사 결과에 따른 통과여부메시지와 오류메시지 및 전체검사결과리스트 정보를 출력하게 되는 검사진행단계(S400);와, 검사가 완료된 배터리의 검사데이터를 데이터베이스서버(300)에 저장하는 데이터저장단계(S500);를 통해 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 검사환경조건은 검사데이터를 데이터베이스서버(300)로 전송하여 저장하거나 별도의 저장없이 기능검사만 이루어지게 할지를 결정하는 서버연동여부선택조건;과, 사용자에 의해 선택된 모델타입과 실제 배터리의 모델타입이 일치하는지를 확인하여 검사를 중단할지를 결정하는 모델타입확인조건;과, 배터리 기능검사 중 불량인 검사항목이 발견시에 즉시 검사를 중단하고 최종 검사결과를 판정할지를 결정하는 불량확인조건;과, 배터리의 바코드정보와 배터리보호회로(PCM) 정보를 확인하여 배터리의 중복 투입시에 검사를 중단할지를 결정하는 중복투입방지조건;과, 배터리검사 시에 카운팅되는 배터리의 기능검사부(100)에 대한 접속 횟수가 설정된 한계접속횟수가 되면 검사를 중단할지를 결정하는 검사횟수확인조건;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 배터리의 기능을 검사하기 위한 검사스펙과 검사 진행의 처리 조건을 상황에 맞게 다양하게 구성함에 따라 다양한 설계사양과 규격으로 제작되는 노트북 배터리의 기능을 검사하는데 작업생산성을 현저하게 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 배터리를 식별하기 위한 수단과 이에 따른 검사오류 방지수단을 갖춤에 따라 검사의 안정성이 증대되는 효과가 있으며, 채널별로 독립적인 검사 동작이 이루어져 채널 수에 관계없이 검사가 진행될 수 있게 됨에 따라 배터리기능을 검사함에 있어 작업 능률을 크게 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스마트 배터리의 기능검사시스템의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 도 1의 기능검사부의 세부 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 도 2의 검사모듈부(130)와 배터리 팩의 구성 관계를 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 스마트 배터리의 기능검사시스템의 메인 검사화면을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 스마트 배터리의 기능검사시스템에 의한 검사 과정을 나타낸 개괄 순서도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 스마트 배터리의 기능검사시스템에 의한 검사 과정을 세부적으로 표현한 순서도.
본 발명의 기술에 앞서, 본 실시 예는 본 발명의 구성 요소와 각 요소의 기능에 대한 이해를 돕기 위해 제공된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명은 본 원에 기재된 청구범위에 의해서만 한정되는 것임을 명확히 한다.
본 발명에 따른 스마트 배터리의 기능검사시스템은 배터리의 기능을 검사하기 위한 검사항목과 검사조건이 라이브러리화되어 사용자가 배터리 모델에 맞게 설정할 수 있도록 구성됨에 따라 검사의 효율성을 향상시키고, 채널별로 독립적인 검사 동작이 이루어져 채널 수에 관계없이 검사가 진행될 수 있게 됨에 따라 배터리기능을 검사함에 있어 작업 능률을 크게 개선할 수 있게 된다.
우선, 본 발명의 구성에 대해 언급하기에 앞서, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 배터리기능 검사시스템에 적용되는 배터리팩의 구조를 기술하고자 한다. 상기 배터리팩은 2차전지로 구성되는 배터리셀(Bare cell)과 EEPROM, 통신회로, 서미스터회로로 구성되고 PCM(Protection Circuit Module) 회로(도면 미도시)가 결합되어 배터리 보호기능을 수행하게 된다. 이에 본 발명에 따른 스마트 배터리의 기능검사시스템은 배터리셀과 배터리셀의 동작을 제어하기 위한 PCM회로를 비롯한 배터리관리모듈과 통신하여 배터리의 동작 특성과 상태를 체크하여 배터리의 기능을 점검하기 위한 것이다.
이제 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명에 따른 스마트 배터리의 기능검사시스템의 구성에 대해 기술하고자 한다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 스마트 배터리의 기능검사시스템의 주요 구성 요소를 나타낸 블록도로서, 배터리의 기능을 검사항목 별로 점검하기 위한 하드웨어를 구비하는 기능검사부(100);와, 기능검사부(100)의 상기 하드웨어 동작을 제어하는 펌웨어(200);와, 상기 검사항목에 관한 세부 기준을 제시하는 검사기준정보와 검사 후 발생하는 결과값인 검사데이터의 이력을 보관하는 데이터베이스서버(300);와, 검사데이터의 수집 및 검사기준정보를 관리하여 기능검사부(100)와 펌웨어(200)간에 발생하는 설정 정보와 데이터 및 메시지를 처리하여 검사작업을 제어하는 운영소프트웨어(400);로 본 발명이 구성됨을 보여 준다.
우선, 상기의 각 구성 요소를 기술하기에 앞서 검사기준정보에 대해 기술하고자 한다. 검사기준정보는 상기 검사항목과 검사항목 별로 대응되는 판정기준범위 및 측정단위로 이루어지는 검사스펙;과, 배터리가 하드팩 또는 코어팩인지를 선택하도록 구비되는 공정명과 개별 배터리 모델을 식별하도록 구비되는 모델명과 정규생산, 샘플제작, 수리 후 재투입으로 분류되는 배터리의 제작 상태를 나타내는 모델타입을 포함하여 상기 검사스펙을 결정하기 위해 구비되는 스펙설계파라미터;와, 배터리의 검사작업을 공정별로 구분하기 위한 작업라인번호와 설비번호를 포함하는 작업설계파라미터;로 구성됨에 따라 사용자가 운영소프트웨어(400)에 접근하여 검사스펙 정보를 필요 시 변경하여 펌웨어(200)에서 배터리모델별로 검사스펙을 갱신할 수 있도록 구성된다.
상기 검사항목은 배터리셀의 충방전 전압 및 전류 측정, 배터리셀의 온도 변화 측정, 배터리셀의 내부저항 측정 등으로 이루어지는 개별 검사작업의 리스트를 의미하고, 판정기준범위는 상기 검사항목에서 요구되는 측정대상에 대한 측정값의 허용범위를 지칭하며, 측정단위는 해당 측정값의 단위(V, A, Ohm, ℃ 등)를 의미하게 된다.
또한, 검사항목의 분류는 크게 배터리셀에 관한 충방전 특성을 측정하기 위한 충방전특성검사항목과, 배터리셀을 제어하는 PCM 모듈과 SM Bus 등의 통신프로토콜로 통신하여 배터리의 상태정보를 획득하기 위한 PCM통신검사항목과, EEPROM의 데이터를 검증하기 위한 EEPROM검사항목으로 구분된다.
한편, 상기 검사항목은 단위 검사 작업 목록으로 이루어진 기본검사항목(예. 전압측정, 전류측정, 릴레이접점회로 ON/OFF, 지연처리 등)과 상기 기본검사항목을 여러 개 포함하여 하나의 목적을 가지는 검사를 수행하기 위해 집합형태로 이루어진 집합검사항목으로 나뉜다. 그리고 상기 집합검사항목은 배터리를 구성하는 칩셋(모델명에 따라 구분됨)의 종류에 따라 구분되는 리스트를 가지며, 상기 기본검사항목은 상기 집합검사항목의 구성에 필요한 모든 검사항목 리스트를 포함한다.
상기 공정명은 해당 배터리가 하드팩 또는 코어팩인지를 선택하여 팩의 종류에 따라 검사프로세스를 상이하게 구성하기 위한 파라미터이다.
상기 모델명은 배터리모델별로 상이하게 관리되는 검사스펙에 따라 펌웨어(200)가 구분되는 검사프로세스를 설계하기 위한 검색키로 사용된다.
상기 모델타입은 배터리의 제작 상태를 나타내는 식별인자로서 배터리모델명을 선택하여 펌웨어(200)를 통한 모델셋팅작업을 진행하기 위해 필요한 검사스펙의 결정에 필수적인 수단이다. 모델타입의 분류는 정규생산(Regular), 샘플제작(Sample), 수리 후 재투입(Rework)의 3 가지 항목으로 구성되며 사용자에 의해 선택된다.
상기 작업라인번호는 하나의 기능검사부(100)에서 수행되는 작업라인마다 부여되는 순번으로서 선택된 작업라인번호는 기능검사부(100)의 내부 저장매체에 저장되어 관리된다.
상기 설비번호는 해당 기능검사부(100)를 운영하는 설비마다 부여되는 순번으로서 마찬가지로 기능검사부(100)의 내부 저장매체에 저장관리된다.
이제, 본 발명을 구성하는 기능검사부(100), 펌웨어(200), 데이터베이스서버(300), 운영소프트웨어(400)에 대해 면밀히 고찰하고자 한다.
상기 기능검사부(100)는 배터리의 설계 기준 및 동작을 실제적으로 검사하는 구성 요소로서, 상기 검사스펙, 스펙설계파라미터, 작업설계파라미터의 설정 정보와 검사 후 발생하는 결과값인 검사데이터를 출력하는 디스플레이부(110);와, 사용자에 의해 설정 정보 및 검사명령을 입력받는 입력부(120);와, 배터리를 검사항목별로 검사하기 위한 내부회로를 구비하는 검사모듈부(130);와, 상기 디스플레이부(110), 입력부(120), 검사모듈부(130), 배터리 간의 접속을 위해 구비되는 접속수단(141)과 매 검사시 실내온도를 측정하는 온도센서(142)와 배터리에 부착된 바코드의 정보를 획득하는 바코드스캐너(143)를 포함하는 주변장치부(140);로 구성된다.
상기 펌웨어(200)는 기능검사부(100)의 검사모듈부(130)에 내장되는 구성으로, 검사모듈부(130)의 내부 마이크로콘트롤러칩셋에 저장(Write)되어 검사모듈부(130)의 상기 마이크로콘트롤러칩셋의 동작 프로세스를 제어하기 위한 구성 요소이다. 본 펌웨어(120)가 셋팅될 수 있는 상기 마이크로콘트롤러칩셋에는 ATmega 128-16AI를 사용할 수 있으며 동일 성능 이상의 기타 다른 칩셋 시리즈를 사용하여도 무방하다.
상기 데이터베이스서버(300)는 기능검사부(100)를 통해 검사 후 축적되는 결과값인 검사데이터를 보관하여 추후에 해당 배터리의 검사데이터 이력을 조회함으로써 배터리의 검사결과를 체계적으로 관리하기 위한 수단이다. 이를 위해 데이터베이스서버(300)는 배터리의 검사데이터와 검사를 하기 위해 수반되는 검사기준정보를 함께 보관하여 검사기준정보에 따라 검사데이터를 분류하여 저장 및 갱신하게 된다.
상기 운영소프트웨어(400)는 배터리 검사를 위한 준비작업과 검사작업을 총괄적으로 핸들링하는 구성 요소로서, 검사 전에 해당 배터리에 관련된 검사기준정보의 추가 및 변경에 따른 설정과정과 검사 후에 발생하는 검사데이터를 데이터베이스서버(300)로 전송하기 위한 배터리기능 검사의 전체 과정을 제어하게 된다.
이상과 같이 본 발명을 구성하는 주요 구성 요소인 기능검사부(100), 펌웨어(200), 데이터베이스서버(300), 운영소프트웨어(400)에 대한 전반적인 기술이 이루어졌으며, 이제 기능검사부(100)의 세부 구성에 대해 살펴보고자 한다.
우선, 디스플레이부(110)는 배터리기능의 검사를 통해 발생하는 검사데이터와 검사에 관련된 각종 설정 정보 및 진행 상황을 표시하는 구성 요소로서, 시각정보출력매체인 모니터 또는 음향정보출력매체인 스피커 등을 통해 구성될 수 있다.
한편, 입력부(120)는 배터리 검사를 위한 각종 설정 정보와 검사 작업에 관한 메시지를 1차적으로 운영소프트웨어(400)를 비롯하여 검사모듈부(130)에 전달하기 위한 입력장치로서 키보드, 마우스 등을 포함할 수 있다.
상기 검사모듈부(130)는 실질적인 검사를 수행하는 하드웨어를 포함하는 구성 요소로서 배터리의 충전 기능을 검사하는 충전회로모듈(131);과, 배터리의 방전 기능을 검사하는 방전회로모듈(132);과, 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 AD모듈(133);과, 디지털신호를 아날로그신호로 변환하는 DA모듈(134);과, 내부저항을 검사하는 내부저항모듈(135);과, 열저항을 검사하는 서미스터모듈(136);과, 검사모듈부(130)와 배터리 및 바코드스캐너(143) 간의 정보 송수신을 제어하는 통신모듈(137);로 구성된다. 또한, 데이터베이스서버(300)로부터 수신한 검사기준정보 및 펌웨어 파일을 저장하기 위한 내부 저장매체를 별도로 구비한다.
상기 주변장치부(140)는 기능검사부(100)를 구성하는 내부 구성 요소들 간의 데이터 또는 신호전달을 용이하게 하기 위해 구비되는 접속장치와 부가적인 장치를 포함하는 구성으로서, 기능검사부(100)와 각종 계측장비(멀티테스터, 저항측정계, 온도센서, 파워서플라이)를 상호 전기적으로 연결하기 위한 지그케이블(Jig cable) 및 지그보드(Jig board)와, 장치간의 데이터 송수신을 위한 커넥터케이블, 배터리 단자와의 접속을 위한 배터리커넥터 등의 접속수단(141)을 포함하고 검사작업환경의 실내온도를 주기적으로 측정하는 온도센서(142)와 배터리에 부착된 바코드를 스캔하여 개별 배터리의 식별 정보를 입력받기 위한 장치인 바코드스캐너(143)를 구비한다.
이와 같은 기능검사부(100)의 구성에 의해 검사모듈부(130)와 바코드스캐너(143) 간의 통신을 위해 검사모듈부(130)의 특정 채널 단자에 할당된 제어포트와 바코드스캐너(143)의 제어포트가 통신모듈(137)을 통해 상호 연결될 수 있도록 구성되며, 사용자가 펌웨어 명령어를 입력부(120)를 통해 직접 입력하여 배터리에 대한 SM-BUS 통신 테스트를 수행할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같이 기능검사부(100)의 세부 구성에 대한 기술이 이루어졌으며, 이제 배터리 검사작업을 총괄 제어하는 운영소프트웨어(400)의 세부 구성에 대해 살펴보고자 한다.
상기 운영소프트웨어(400)는 펌웨어(200)와 검사기준정보의 파일 버전이 운영소프트웨어의 버전과 일치하는 지를 판단하여, 불일치 시에 운영소프트웨어와 동일한 버전의 펌웨어 파일과 검사기준정보 파일을 데이터베이스서버(300)로부터 다운로드받도록 구비되는 소프트웨어검증단계(S100);와, 사용자가 입력하는 상기 스펙설계파라미터 정보를 펌웨어(200)에 전달하여 검사스펙을 펌웨어(200)가 결정하게 하고, 상기 작업설계파라미터와 검사공정의 관리를 위한 검사환경조건에 근거하여 검사환경을 셋팅하도록 구비되는 검사환경설정단계(S200);과, 기능검사부(100)에 접속된 배터리의 바코드정보를 확인하는 배터리확인단계(S300);와, 배터리의 기능검사를 진행하되, 배터리의 검사 진행률과 검사 결과에 따른 통과여부메시지와 오류메시지 및 전체검사결과리스트 정보를 출력하게 되는 검사진행단계(S400);와, 검사가 완료된 배터리의 검사데이터를 데이터베이스서버(300)에 저장하는 데이터저장단계(S500);를 통해 수행된다.
한편, 상기 검사환경조건은 검사데이터를 데이터베이스서버(300)로 전송하여 저장하거나 별도의 저장없이 기능검사만 이루어지게 할지를 결정하는 서버연동여부선택조건;과, 사용자에 의해 선택된 모델타입과 실제 배터리의 모델타입이 일치하는지를 확인하여 검사를 중단할지를 결정하는 모델타입확인조건;과, 배터리 기능검사 중 불량인 검사항목이 발견시에 즉시 검사를 중단하고 최종 검사결과를 판정할지를 결정하는 불량확인조건;과, 배터리의 바코드정보와 배터리보호회로(PCM) 정보를 확인하여 배터리의 중복 투입시에 검사를 중단할지를 결정하는 중복투입방지조건;과, 배터리검사 시에 카운팅되는 배터리의 기능검사부(100)에 대한 접속 횟수가 설정된 한계접속횟수가 되면 검사를 중단할지를 결정하는 검사횟수확인조건;으로 분류되어 검사작업을 효율적으로 재구성할 수 있도록 구성된다.
이제, 본 발명에 따른 스마트 배터리의 기능검사시스템에 따른 검사과정을 상기 각 단계(S100, S200, S300, S400, S500) 별로 세부적으로 고찰하고자 한다.
1. 소프트웨어검증단계(S100)
본 단계는 현재 기능검사부(100)에 셋팅된 펌웨어(200) 파일과 검사기준정보 파일의 각 버전이 운영소프트웨어(400)의 버전과 일치하는지를 판단하여 항상 최신 버전의 펌웨어(200) 파일과 검사기준정보 파일이 기능검사부(100)에 업데이트되어 검사작업의 신뢰성과 일관성을 확보할 수 있도록 하기 위한 구성 단계이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 운영소프트웨어(400)가 현재의 펌웨어 파일과 검사기준정보 파일이 운영소프트웨어(400)의 버전과 일치하는지를 판단하게 된다(S110). 상기 단계(S110)에 의해 펌웨어와 검사기준정보가 불일치하는 것으로 확인되면 데이터베이스서버(300)에 최신 버전을 요청하게 되고, 데이터베이스서버(300)는 펌웨어 파일과 검사기준정보 파일을 기능검사부(100)에 전송하게 된다(S120). 상기 단계(S110, S120)에 의해 본 단계가 구성됨에 따라 소프트웨어 형상관리에 의해 변경 또는 추가되는 검사기준정보와 펌웨어의 정보가 유기적으로 검사시스템에 업데이트될 수 있도록 구성된다.
한편, 본 검증단계에서 해당 운영소프트웨어(400)를 사용하기 위한 시스템사용권한을 별도로 부여하여 시스템을 사용할 수 있는 사용자를 제한하고, 사용자의 시스템 접속과 해제 및 처리된 프로세스 내역이 자동적으로 데이터베이스서버(300)에 저장되어 관리될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다 할 것이다.
2. 검사환경설정단계(S200)
본 단계는 배터리에 대한 검사프로세스를 설계하기 위한 준비 단계로서, 상기 스펙설계파라미터, 작업설계파라미터, 검사환경조건과 배터리에 부착되는 바코드 레이블 정보를 바탕으로 검사과정을 결정하게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이부(110)의 A 영역에 포함된 작업라인번호(라인번호), 설비번호, 공정명, 모델명, 모델타입, 검사환경조건을 사용자가 입력부(120)를 통해 설정하게 된다(S210, S220). 한편, 실내온도는 상기 주변장치부(140)의 온도센서(142)에 측정된 값이 실시간으로 디스플레이되는 영역이다. 이와 같이 설정된 내용은 디스플레이부(110) 상에 설정 내용이 표시되고, 운영소프트웨어(400)는 상기 설정된 작업라인번호와 설비번호에 근거하여 작업환경을 결정하여 해당 배터리가 다수의 배터리 검사가 진행 중인 현재 작업현황에 반영될 수 있도록 구성된다(S230). 한편, 상기 스펙설계파라미터을 검색키로 하여 기능검사부(100)의 내부 저장매체에 저장된 검사스펙 데이터베이스에서 검색되어 검사항목, 판정기준범위, 측정단위로 이루어지는 검사스펙이 펌웨어(200)에 셋팅되어 검사스펙이 결정되게 된다(S240). 그리고 사용자는 검사작업의 성격에 따라 전술된 검사환경조건을 설정할 수 있다. 사용자는 입력부(200)를 통해 도 4의 "검사환경조건" 버튼을 클릭하여 서버연동여부선택조건, 모델타입확인조건, 불량확인조건, 중복투입방지조건, 검사횟수확인조건을 입력하게 된다(S250). 상기 단계(S250)에 근거하여 운영소프트웨어(400)는 서버연동프로세스, 모델타입확인프로세스, 불량확인프로세스, 중복투입방지프로세스, 검사횟수확인프로세스에 관한 검사환경 설정을 진행하게 된다(S260).
3. 배터리확인단계(S300)
검사이전에 배터리를 식별하여 검사과정에 오류가 발생하는 것을 미연에 차단하기 위한 예방수단이다. 우선, 바코드스캐너(143)를 배터리에 부착된 바코드에 갖다대어 바코드 정보(바코드)와 PCM 정보(스마트 ID)를 스캔하게 된다(S310). 상기 단계(S310)에 의해 획득된 바코드와 스마트 ID 정보를 통해 동일 배터리가 중복 투입되었는지를 판단하게 된다(S320). 상기 단계(S320)에 의해 중복투입방지프로세스가 수행되는데, 배터리가 중복 투입된 것으로 확인되면 검사프로세스를 중단하게 된다. 한편, 상기 바코드와 스마트ID는 도 4에 도시된 바와 같이 B 영역의 각 채널(채널1, 2, 3, 4) 별로 표시가 되어 사용자가 인지할 수 있도록 구성된다. 한편, 상기 단계(S320)에서 중복 투입이 아닌 것으로 확인되면 현재 주변장치부(140)의 접속수단(141)에 구비된 배터리커넥터 단자가 배터리와 접속된 횟수를 의미하는 접속횟수가 한계접속횟수에 도달하였는지를 판단하는 검사횟수확인프로세스를 수행하게 된다(S330). 상기 단계(S330)에 의해 배터리 접속횟수가 한계접속횟수를 넘어서게 되면 검사프로세스를 중단하게 되고, 한계접속횟수의 범위 내에 있는 경우에는 현재 배터리의 모델타입이 사용자가 검사환경설정단계(S200)에서 선택한 모델타입과 동일한지를 비교함으로써 모델타입확인프로세스를 수행하게 된다(S340). 상기 단계(S340)에서 모델타입이 일치한 것으로 확인되면 검사진행단계(S400)로 넘어가게 되고, 불일치하는 것으로 확인되면 검사프로세스를 중단하게 된다.
4. 검사진행단계(S400)
본 단계는 상기 배터리확인단계(300)에서 배터리의 중복투입, 배터리의 접속횟수, 배터리의 모델타입 확인 과정을 모두 거친 상태에서 검사항목에 따른 개별 검사작업을 진행하는 구성 단계이다.
상기 단계(S340)에 의해서 모델타입이 일치한 것으로 확인된 배터리에 대해 기능검사부(100)는 배터리의 충방전 전압 및 전류, 잔존용량(State Of Charge) 등을 검사하는 충방전특성검사(S420), 배터리셀의 동작을 제어하기 위한 PCM으로부터 배터리 상태정보를 획득하기 위한 PCM통신검사(S430), 배터리 내에 구비되는 EEPROM(또는 flash ROM)의 데이터블록을 판독하기 위한 EEPROM검사(S440)를 순차 실행하거나, 병렬적으로 실행하여 각 검사항목에 따른 검사작업을 진행하게 된다. 상기 단계(S420, S430, S440)를 통해 발생하는 검사결과(측정값)가 판정기준범위를 벗어나게 되는지(불량 또는 오류)를 확인하게 되는데(S450), 상기 단계(S450)에서 불량 검사항목이 하나라도 발생하게 되면 검사프로세스를 중단함으로써 전술된 불량확인프로세스를 수행하게 된다. 한편, 상기 단계(S450)에서 검사결과가 모두 양호한 것으로 확인된 경우에는 데이터저장단계(S500)로 돌입하게 된다.
한편, 상기 단계(S420, S430, S440)에 따른 검사작업을 상세히 기술하면, 본 검사작업은 배터리가 기능검사부(100)에 접속된 상태에서 펌웨어(200)와 운영소프트웨어(400)에 의해 상기 단계(S420, S430, S440)에 따라 배터리의 각 검사 영역을 검사항목별로 테스트하게 되고, 그 검사결과를 사용자가 인지할 수 있도록 도 4의 B 영역에 도시된 바와 같이 검사항목의 종류에 따라 PASS/FAIL 또는 OK/NG 등의 통과여부메시지로 표현하고, 검사진행률을 바 형태로 디스플레이부(110)를 통해 표시(검정색 가로바)하게 된다. 한편, 본 검사는 도 4의 C 영역과 D 영역에 도시된 바와 같이 배터리에 부착된 바코드의 스캔이나 기능검사부(100)에 구비된 별도의 동작 스위치(ON/OFF버튼)를 통한 조작없이 기능검사부(100)의 제어포트가 연결(open)되어 있는 경우에는 언제든지 바로 검사를 진행할 수 있는 기본 테스트(Normal Test) 기능과, 상기 기본 테스트 기능과 마찬가지로 바코드 스캔 또는 스위치 조작없이 검사가 가능하되 사용자에 의해 기 설정된 검사환경(스펙설계파라미터, 작업설계파라미터, 검사환경조건)을 무시하고 순수히 배터리의 충방전특성(전압, 전류, 온도)만 선택하여 검증할 수 있도록 하기 위한 마스터 테스트(Master Test) 기능으로 구분되어 검사작업의 효용성이 제고될 수 있도록 구성된다.
또한, 검사항목별 검사작업 진행 중에 검사 결과에 따른 오류메시지(바코드 중복투입, 불량 검사항목 발생시 중단 알림, 모델타입 불일치 등)를 디스플레이부(110)를 통해 팝업창 등의 형태로 표시하거나 경보음을 발생시켜 사용자가 즉시 해당 내용을 인지할 수 있도록 구성된다. 특히, 상기 단계(S440)에 의한 EEPROM검사인 경우에는 EEPROM의 해당 데이터블록(Byte 단위)에 저장된 데이터를 판독하여 데이터베이스서버(300)로부터 수신받아 기능검사부(100)의 내부 저장매체에 등록된 해당 배터리 모델의 EEPROM 기준데이터와 상이한 경우 상기 데이터블록 별로 빨간색의 "DATA"로 표현하고, 일치하는 경우에는 파란색의 "PASS"로, 판독된 데이터의 길이가 등록된 EEPROM 데이터의 길이와 상이한 경우에는 빨간색의 "LENGTH"로 표현하는 방법으로 통과여부메시지와 오류메시지를 생성하게 된다.
그리고 개별 검사항목에 따른 검사결과에 대해 수시로 PASS/FAIL 또는 OK/NG로 상기 도 4의 B 영역을 통해 알리되, 최종적으로 모든 검사항목별 검사결과(불량여부)를 리스트화하여 사용자가 한눈에 파악할 수 있게 되는 전체검사결과리스트를 엑셀파일 등의 형태로 출력하여 해당 배터리모델에 대한 검사결과를 용이하게 활용할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
5. 데이터저장단계(S500)
본 단계는 검사 후 발생하는 검사결과를 데이터베이스화하여 데이터베이스서버(300)에 보관할 수 있도록 함으로써 해당 검사데이터를 배터리모델 및 검사작업별로 용이하게 확인할 수 있게 하여 검사 이력 추적에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 구성 단계이다.
상기 단계(S450)에서 검사결과가 모두 양호한 것으로 확인된 상태에서 축적된 검사결과를 검사데이터(엑셀파일 또는 csv파일)로 기능검사부(100)의 내부 저장매체에 저장하되, 검사날짜, 채널별, 배터리모델별, 검사항목 별로 분류하여 저장하게 된다(S510). 그리고 전술된 서버연동여부선택조건이 선택되었는지를 확인하여(S520), 상기 단계(S520)를 통해 서버 연동이 이루어진 것으로 판단되면 데이터베이스서버(300)로 검사데이터를 전송하게 된다(S530). 한편, 상기 단계(S520)에 의해 서버가 연동되지 않은 것으로 파악된 경우와, 상기 단계(S530)을 수행한 이후에는 현재 검사대상인 배터리의 접속횟수를 카운팅하게 된다(S540). 상기 단계(S540)를 통해 전술된 검사횟수확인프로세스의 수행을 위한 접속횟수 정보를 관리하게 되는 것이다. 상기 단계(S540)를 수행함으로써 특정 배터리모델에 대한 모든 검사과정을 종료하게 되고, 다시 사용자가 새로운 배터리를 기능검사부(100)에 투입하게 되면 검사환경설정단계(S200)부터 재실행하거나 배터리확인단계(S300)부터 재실행하여 새로운 검사작업을 실시하게 된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 스마트 배터리의 기능검사시스템은 배터리의 기능을 검사하기 위한 검사스펙과 검사 진행의 처리 조건을 상황에 맞게 다양하게 구성함에 따라 다양한 설계사양과 규격으로 제작되는 노트북 배터리의 기능을 검사하는데 작업생산성을 현저하게 개선하고, 배터리를 식별하기 위한 수단과 이에 따른 검사오류 방지수단을 갖춤에 따라 검사의 안정성이 증대되고, 채널별로 독립적인 검사 동작이 이루어져 채널 수에 관계없이 검사가 진행될 수 있게 됨에 따라 배터리기능을 검사함에 있어 작업 능률을 크게 개선할 수 있어 노트북 배터리 검사 작업현장에 도움이 될 것으로 판단된다.
이상과 같은 본 발명의 구성에 대한 상세 설명과 본 실시 예를 통해 본 발명의 실체와 구체적인 사항에 대해 기술하였다. 상기 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 상세 설명과 실시 예를 바탕으로 이루어지는 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예에 따른 발명도 본 발명의 권리범위에 속함을 명확히 하여야 할 것이다.
100 : 기능검사부 110 : 디스플레이부
120 : 입력부 130 : 검사모듈부
131 : 충전회로모듈 132 : 방전회로모듈
133 : AD모듈 134 : DA모듈
135 : 내부저항모듈 136 : 서미스터모듈
137 : 통신모듈 140 : 주변장치부
141 : 접속수단 142 : 온도센서
143 : 바코드스캐너 200 : 펌웨어
300 : 데이터베이스서버 400 : 운영소프트웨어
410 : 검사준비모듈 420 : 검사환경설정모듈
430 : 검사진행모듈
S100 : 소프트웨어검증단계 S200 : 검사환경설정단계
S300 : 배터리확인단계 S400 : 검사진행단계
S500 : 데이터저장단계

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 배터리의 기능을 검사항목 별로 점검하기 위한 하드웨어를 구비하는 기능검사부(100);와, 기능검사부(100)의 상기 하드웨어 동작을 제어하는 펌웨어(200);와, 상기 검사항목에 관한 세부 기준을 제시하는 검사기준정보와 검사 후 발생하는 결과값인 검사데이터의 이력을 보관하는 데이터베이스서버(300);와, 검사데이터의 수집 및 검사기준정보를 관리하여 기능검사부(100)와 펌웨어(200)간에 발생하는 데이터 및 신호를 처리하여 검사작업을 제어하는 운영소프트웨어(400);로 이루어지되, 상기 검사기준정보는 상기 검사항목과 검사항목 별로 대응되는 판정기준범위 및 측정단위로 이루어지는 검사스펙;과, 배터리가 하드팩 또는 코어팩인지를 선택하도록 구비되는 공정명과 개별 배터리 모델을 식별하도록 구비되는 모델명과 정규생산, 샘플제작, 수리 후 재투입으로 분류되는 배터리의 제작 상태를 나타내는 모델타입을 포함하여 상기 검사스펙을 결정하기 위해 구비되는 스펙설계파라미터;와, 배터리의 검사작업을 공정별로 구분하기 위한 작업라인번호와 설비번호를 포함하는 작업설계파라미터;로 구성됨에 따라 사용자가 운영소프트웨어(400)에 접근하여 검사스펙 정보를 필요 시 변경하여 펌웨어(200)에서 배터리모델별로 검사스펙을 갱신할 수 있도록 구성되는 스마트 배터리의 기능검사시스템에 있어서,
    상기 운영소프트웨어(400)는 펌웨어(200)와 검사기준정보의 파일 버전이 운영소프트웨어의 버전과 일치하는 지를 판단하여, 불일치 시에 운영소프트웨어와 동일한 버전의 펌웨어 파일과 검사기준정보 파일을 데이터베이스서버(300)로부터 다운로드받도록 구비되는 소프트웨어검증단계(S100);와,
    사용자가 입력하는 상기 스펙설계파라미터 정보를 펌웨어(200)에 전달하여 검사스펙을 펌웨어(200)가 결정하게 하고, 상기 작업설계파라미터와 모델타입과 검사공정의 관리를 위한 검사환경조건에 근거하여 검사환경을 셋팅하도록 구비되는 검사환경설정단계(S200);과,
    기능검사부(100)에 접속된 배터리의 바코드정보를 확인하는 배터리확인단계(S300);와,
    배터리의 기능검사를 진행하되, 배터리의 검사 진행률과 검사 결과에 따른 통과여부메시지와 오류메시지 및 전체검사결과리스트 정보를 출력하게 되는 검사진행단계(S400);와,
    검사가 완료된 배터리의 검사데이터를 데이터베이스서버(300)에 저장하는 데이터저장단계(S500);를 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 스마트 배터리의 기능검사시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 검사환경조건은 검사데이터를 데이터베이스서버(300)로 전송하여 저장하거나 별도의 저장없이 기능검사만 이루어지게 할지를 결정하는 서버연동여부선택조건;과, 사용자에 의해 선택된 모델타입과 실제 배터리의 모델타입이 일치하는지를 확인하여 검사를 중단할지를 결정하는 모델타입확인조건;과, 배터리 기능검사 중 불량인 검사항목이 발견시에 즉시 검사를 중단하고 최종 검사결과를 판정할지를 결정하는 불량확인조건;과, 배터리의 바코드정보와 배터리보호회로(PCM) 정보를 확인하여 배터리의 중복 투입시에 검사를 중단할지를 결정하는 중복투입방지조건;과, 배터리검사 시에 카운팅되는 배터리의 기능검사부(100)에 대한 접속 횟수가 설정된 한계접속횟수가 되면 검사를 중단할지를 결정하는 검사횟수확인조건;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 배터리의 기능검사시스템.
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