KR101603625B1 - Ｂｍｕ를 테스트하는 배터리 시뮬레이션 장치 및 배터리 시뮬레이션 방법 - Google Patents

Ｂｍｕ를 테스트하는 배터리 시뮬레이션 장치 및 배터리 시뮬레이션 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리의 시뮬레이션을 이용하여 BMU를 테스트하는 배터리 시뮬레이션 장치 및 배터리 시뮬레이션 방법을 개시한다. 본 발명에 따른 배터리 시뮬레이션 장치는, 배터리가 제거된 상태의 배터리 관리 유닛(BMU : Battery Management Unit)과 연결되어 인가된 전류가 출력되는 BMU 접속부; 배터리의 팩 전압을 출력하여 제어하는 팩 전압 제어부; 전류를 출력하여 제어하는 전류 제어부; 온도 정보를 출력하여 제어하는 온도 제어부; 셀 전압을 출력하여 제어하는 셀 전압 제어부; BMU 접속부로부터 BMU의 전압 및 전류를 출력받는 전압 전류 측정부; 및 상기 BMU가 연결된 상태에서 배터리의 상기 전압, 상기 전류 및 상기 온도를 인가하는 배터리의 시뮬레이션을 제어하고, 상기 시뮬레이션에 의해 상기 BMU로부터 출력되는 데이터를 로그로 기록하는 분석을 수행하여 상기 BMU를 테스트하는 BMU 테스트 제어부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 전압, 전류 및 온도를 파일 데이터로 입력받아 BMU로 전류를 인가하여 테스트함으로써 테스트 결과의 신뢰도를 향상시키고 BMU의 회로를 보호한다.

Description

ＢＭＵ를 테스트하는 배터리 시뮬레이션 장치 및 배터리 시뮬레이션 방법{System for simulating battery by testing Battery Management Unit and method thereof}
본 발명은 배터리 시뮬레이션 시스템 및 배터리 시뮬레이션 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리의 시뮬레이션을 수행하여 연결된 BMU의 상태를 테스트하는 배터리 시뮬레이션 장치 및 배터리 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.
이차 전지는 셀과 배터리 팩으로 구분할 수 있다. 셀(cell) 또는 셀 팩(cell pack)은 충방전이 가능한 물리적 성질을 가진 배터리 단위를 의미하며, 상기 배터리 단위가 어떠한 보호 회로나 제어 회로도 장착되지 않은 상태를 지칭한다. 그리고 배터리 팩은 상기 셀의 구동이나 제어 또는 모니터링에 관한 각종 제어 회로가 장착되고, 배터리 팩이 이용되는 외부 시스템에 알맞게 패키징된 것을 지칭한다.
여기서, 상기 제어 회로는 주로 이차 전지의 충전 및 방전을 제어하고, 이차 전지의 과충전이나 과방전시 회로를 차단함으로써, 이차 전지의 수명을 연장하고 상기 외부 시스템의 안정적인 동작을 보장하는 역할을 한다. 또한, 상기 배터리 팩의 충전 및 방전을 제어하는 기능은 배터리 관리 유닛(BMU, Battery Management Unit)에 의해 관리되며, 상기 배터리 팩을 좁은 의미에서 BMU로 칭하기도 한다.
상기 BMU를 테스트하기 위한 기술 중 하나는 배터리의 충방전 상태를 시뮬레이션하면서 BMU의 동작을 테스트하는 것이다. 예를 들면, 배터리의 셀 또는 팩 단위로 전압, 전류, 온도 등의 상태를 변경시키면서 BMU의 회로 동작, 스위치 동작, 전압, 전류, 온도 등의 측정값을 분석하여 BMU가 정상적으로 동작하는지 테스트하는 것이다.
여기서, BMU를 신뢰성있게 테스트하기 위해서는 배터리의 전압, 전류 및 온도 등의 상태값을 다양하게 변경하면서 시뮬레이션하는 것이 필요하다. 하지만, 종래의 장비는 작업자가 수동으로 배터리의 상태값을 각각 입력하면서 제어하기 때문에 입력이 불편하다는 문제가 있었다. 또한, 자동화 테스트 장비의 경우에도 전압, 전류 및 온도의 배터리 상태값을 동시에 변경하면서 BMU를 테스트할 수 없었다. 때문에, 배터리의 완전 충전(full charge), 완전 방전(full discharge) 및 싸이클링(cycling)이 불가능함은 물론이며 다양한 배터리 상태값의 변화에 따라 동작하는 BMU를 테스트하는데 어려움이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 배터리가 제거된 BMU 상태에서 프로그램의 상태값 제어를 통해 배터리의 시뮬레이션을 수행하여 BMU를 테스트하는 배터리 시뮬레이션 장치 및 배터리 시뮬레이션 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 프로그램을 통해 입력받은 배터리의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 동시에 가변시키며 완전 충전, 완전 방전 및 싸이클링 상태에서 BMU의 테스트를 수행하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 BMU를 테스트하는 배터리 시뮬레이션 장치는, 배터리가 제거된 상태의 배터리 관리 유닛(BMU : Battery Management Unit)과 연결되어 인가된 전류가 출력되는 BMU 접속부; 상기 BMU 접속부로 배터리의 팩 전압을 출력하여 제어하는 팩 전압 제어부; 상기 BMU 접속부로 전류를 출력하여 제어하는 전류 제어부; 상기 BMU 접속부로 온도 정보를 출력하여 제어하는 온도 제어부; 상기 BMU 접속부로 배터리의 셀 전압을 출력하여 제어하는 셀 전압 제어부; 상기 BMU 접속부로부터 BMU의 전압 및 전류를 출력받는 전압 전류 측정부; 및 상기 BMU가 연결된 상태에서 배터리의 상기 전압, 상기 전류 및 상기 온도를 인가하는 배터리의 시뮬레이션을 제어하고, 상기 시뮬레이션에 의해 상기 BMU로부터 출력되는 데이터를 로그로 기록하는 분석을 수행하여 상기 BMU를 테스트하는 BMU 테스트 제어부를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 BMU 테스트 제어부는, 상기 배터리 시뮬레이션 장치에 연결된 컴퓨터 단말에서 실행된 프로그램으로부터 상기 시뮬레이션의 데이터를 입력받는다.
여기서, 상기 BMU 테스트 제어부는, 상기 배터리 시뮬레이션 장치에 연결된 컴퓨터 단말의 프로그램으로부터 팩 전압, 전류, 온도 및 개별 셀의 전압 중에서 적어도 하나를 포함하는 상기 시뮬레이션의 데이터를 입력받는다.
또한, 상기 BMU 테스트 제어부는, 개별 셀의 전압을 입력받지 않은 경우, 팩 전압을 셀 개수로 나누어 개별 셀의 전압을 설정한다.
더욱이, 상기 BMU 테스트 제어부는, 상기 배터리 시뮬레이션 장치에 연결된 컴퓨터 단말의 프로그램으로부터 상기 BMU의 충전 또는 방전의 전류 방향에 따른 동작 제어 정보를 입력받아 제어한다.
여기서, 상기 동작 제어 정보는, BMU의 AC(Alternating Current) 전원의 온 또는 오프를 제어하는 정보를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 BMU 테스트 제어부는, 상기 전압, 상기 전류 및 상기 온도 중에서 복수개를 동시에 변경하여 BMU의 테스트를 수행한다.
여기서, 상기 BMU 테스트 제어부는, 상기 BMU를 상대로 완전 충전, 완전 방전 및 싸이클링을 포함하는 상기 테스트를 수행한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 BMU를 테스트하는 배터리 시뮬레이션 방법은, 배터리가 제거된 상태로 접속된 배터리 관리 유닛(BMU : Battery Management Unit)에 대해 배터리의 시뮬레이션을 수행하여 상기 BMU를 테스트하는 배터리 시뮬레이션 장치가 실행하는 배터리 시뮬레이션 방법에 있어서, (a)상기 BMU로 인가될 배터리의 전압, 전류 및 온도를 포함하는 배터리 시뮬레이션의 데이터를 입력받는 배터리 데이터 입력 단계; (b)입력된 상기 시뮬레이션 데이터를 참조하여 BMU로 팩 전압, 전류, 온도 및 셀 전압의 출력을 인가하는 배터리 데이터 인가 단계; (c)상기 인가 후 상기 BMU로부터 출력되는 전압 및 전류를 포함하는 상태 데이터를 출력받는 BMU 데이터 수신 단계; 및 (d)출력받은 BMU의 상태 데이터를 로그로 기록하는 분석을 수행하는 테스트 로그 기록 단계를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리의 시뮬레이션을 위한 배터리의 전압, 전류 및 온도를 파일 데이터로 자동 입력받고 동시에 변경하면서 BMU의 테스트를 수행할 수 있다.
또한, BMU 상태에서 배터리의 완전 충전, 완전 방전 및 싸이클링의 배터리 시뮬레이션을 수행하면서 대응하는 BMU의 상태를 테스트할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시뮬레이션 장치의 개략적 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시뮬레이션 장치의 개략적 연결 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시뮬레이션 장치의 개략적 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시뮬레이션 장치로 입력되는 배터리 시뮬레이션의 데이터 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시뮬레이션 방법의 개략적 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시뮬레이션 장치(2)의 개략적 구성 및 컴퓨터 단말(5)과 BMU(3)와 연결되는 연결 구조를 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시뮬레이션 장치(2)는 배터리의 시뮬레이션을 제어하여 BMU(3)를 테스트하는 BMU 테스트 제어부(21), BMU(3)를 테스트하는 동안에 BMU(3)로 팩 전압의 출력을 제어하는 팩 전압 제어부(22), BMU(3)로 전류의 출력을 제어하는 전류 제어부(23), BMU(3)로 온도의 출력을 제어하는 온도 제어부(24), BMU(3)로 셀 전압의 출력을 제어하는 셀 전압 제어부(25), 테스트의 결과로서 BMU(3)로부터 출력되는 전압 및 전류를 수신하는 전압 전류 측정부(26) 및 BMU(3)와 접속되는 BMU 접속부(27)를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 BMU(3)는, 온 상태가 되면 배터리부(4)로 충전 전류를 인가하는 충전 스위치부(32); 온 상태가 되면, 상기 배터리부(4)로부터 방전 전류를 인가하는 방전 스위치부(33); 이상 상태의 전류가 감지되면 제어 신호에 의해 단선되는 퓨즈부(35); SM 버스를 통해 배터리 상태의 데이터를 출력하는 출력부(36); 및 상기 충전 스위치부(32) 및 상기 방전 스위치부(33)로 온 및 오프 상태의 제어 신호를 출력하고, 상기 퓨즈부(35)로 단선 명령의 제어 신호를 출력하고, 상기 출력부(36)로 배터리 상태의 데이터를 출력하는 제어부(31)를 포함한다.
상기 BMU 테스트 제어부(21)는 배터리 시뮬레이션의 데이터를 입력받고, 입력된 상기 데이터로부터 참조되는 전압, 전류, 온도를 BMU(3)로 인가하여 BMU의 테스트 동작을 제어한다.
여기서, BMU 테스트 제어부(21)는 배터리 시뮬레이션 장치(2)의 입력 장치를 통해 데이터를 입력받거나 외부 시뮬레이션 프로그램(500)으로부터 파일 데이터를 임포트(import)받아서 데이터를 입력받을 수 있다.
도 2를 참조하면, 컴퓨터 단말(5)은 배터리 시뮬레이션 장치(2)에 접속되고, 상기 시뮬레이션 프로그램(500)을 실행한다. 사용자는 시뮬레이션 프로그램(500)을 통해 배터리 시뮬레이션을 위한 팩 전압, 전류, 온도 및 각각의 셀의 전압 등의 데이터를 입력할 수 있다.
또한, BMU 테스트 제어부(21)가 상기 데이터를 입력받으면, 팩 전압 제어부(22), 전류 제어부(33), 온도 제어부(24) 및 셀 전압 제어부(25)로 대응되는 전압, 전류 및 온도의 출력을 인가하는 처리를 수행한다.
여기서, BMU 테스트 제어부(21)는 상기 팩 전압을 입력받고 개별 셀의 전압을 입력받지 않은 경우, 팩 전압을 셀 개수로 나누어 개별 셀의 전압을 각각 설정할 수 있다. 물론, 시뮬레이션 프로그램(500)은 사용자가 입력한 셀 전압 또는 팩 전압에 대해 셀 전압의 총합이 팩 전압이 되는지 데이터 검증을 할 수 있다.
나아가, BMU 테스트 제어부(21)는 상기 시뮬레이션 프로그램(500)을 통해 BMU(3)의 테스트 조작 명령을 입력받을 수 있다. 사용자가 내리는 상기 조작 명령은 BMU의 테스트 시작, 중단, 종료의 명령은 물론이며, BMU(3)의 충전 또는 방전의 전류 방향에 따른 BMU(3)의 동작 제어 명령을 포함한다. 예를 들면, BMU 테스트 제어부(21)는 BMU의 AC(Alternating Current) 전원의 온 또는 오프를 제어하는 명령을 입력받고 BMU(3)로 스위치 명령을 인가할 수 있다.
바람직하게, BMU 테스트 제어부(21)는 BMU(3)의 테스트를 수행하는 동안에 상기 전압, 상기 전류 및 상기 온도 등의 데이터 중에서 동시에 복수개의 데이터 를 변경하여 테스트를 제어할 수 있다. 따라서, 실제의 배터리의 충방전을 제어하는 BMU(3)의 상태를 가정하여 복수개의 테스트 항목이 동시 가변되는 배터리의 시뮬레이션이 가능하다. 이를 통해 BMU(3)가 실제 운영되는 상황과 동일한 배터리의 가변되는 다양한 상태를 시뮬레이션하기에 테스트 품질이 높아진다.
또한, BMU 테스트 제어부(21)는 BMU(3)를 상대로 배터리의 완전 충전, 완전 방전 및 싸이클링 등의 다양한 배터리 상태를 시뮬레이션하고, 각각의 배터리 상태에서 동작하는 BMU(3)의 기능을 테스트할 수 있다. 따라서, 배터리가 실제로 완전 충전된 상태, 완전 방전된 상태, 충 방전이 교대로 발생되는 상태의 배터리 조건에 대해서 충분한 테스트를 통해 BMU(3)가 상기 상태들의 충전 또는 방전 조건하에서 제대로 제어 기능을 수행하는지 테스트할 수 있다.
상기 팩 전압 제어부(22)는 BMU 테스트 제어부(21)로부터 인가된 팩 전압이 BMU(3)로 출력되도록 제어한다.
상기 전류 제어부(23)는 BMU 테스트 제어부(21)로부터 전류 출력을 인가받고, 대응하는 전류가 BMU(3)로 출력되도록 제어한다.
상기 온도 제어부(24)는 BMU 테스트 제어부(21)로부터 온도 설정을 인가받고, 대응하는 온도가 BMU(3)에 설정되도록 제어한다.
상기 셀 전압 제어부(25)는 BMU 테스트 제어부(21)로부터 개별 셀에 대한 전압 출력을 인가받고, 대응하는 셀 전압이 BMU(3)에 설정되도록 제어한다.
상기 전압 전류 측정부(26)는 BMU(3)의 SM 버스를 통해 출력되는 전압 및 전류의 데이터를 수신한다. 수신된 데이터는 BMU 테스트 제어부(21)의 제어하에서 팩 전압 제어부(22), 전류 제어부(23), 온도 제어부(24) 및 셀 전압 제어부(25)를 통해 BMU(3)로 인가된 데이터에 대해 BMU(3)의 SM 버스를 통해 출력되는 응답 데이터이다. 그리고 전압 전류 측정부(26)는 수신된 데이터를 이용하여 BMU(3)의 전압과 전류를 측정한다. 그러면, 상기 BMU 테스트 제어부(21)는 측정된 BMU(3)의 상태값들을 로그 파일로 기록하도록 제어한다.
여기서, 로그 파일이 기록되면, 상기 BMU 테스트 제어부(21)는 배터리 시뮬레이션의 입력값과 로그에 기록된 출력값을 비교하여 BMU(3)의 정상 여부를 판단한 결과를 기록할 수 있다. 또는, 시뮬레이션 프로그램(500)이 상기 로그 파일을 전송받으면, 상기 입력값과 상기 출력값의 데이터를 비교하여 테스트 결과를 판단하여 기록할 수 있다. 따라서, 사용자는 배터리 시뮬레이션 장치(2) 또는 시뮬레이션 프로그램(500)을 통해 BMU(3)의 테스트 결과를 조회할 수 있다.
상기 BMU 접속부(27)는 배터리부(4)가 제거된 상태의 BMU(3)와 연결된다. BMU(3)가 연결되면, 배터리 시뮬레이션 장치(2)가 제거된 배터리부(4)를 대신하여 배터리 역할을 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시뮬레이션 장치(2)의 개략적 예시도이다.
배터리 시뮬레이션 장치(2)는 입출력 기능 및 처리 기능을 갖는 전자 장비로 구성될 수 있다.
"Control MC"는 상기 BMU 테스트 제어부(21)에 해당된다. Control MC는 사용자 또는 시뮬레이션 프로그램(500)으로부터 전압, 전류, 온도 등의 데이터를 입력받고 상기 데이터를 BMU(3)로 인가하여 배터리 시뮬레이션을 제어한다.
"4ch Power Supply"는 상기 셀 전압 제어부(25)에 해당되어 개별 셀에 정해진 전압이 걸리도록 전력을 출력하여 BMU(3)의 상태를 제어한다.
"1ch Power Supply(팩 상태 충전)" 및 "1ch Loader"는 상기 팩 전압 제어부(22)에 해당되어 배터리의 팩 단위 전압이 걸리도록 전력을 출력하여 BMU(3)의 상태를 제어한다. 1ch Power Supply의 경우 배터리 팩의 충전 전력을 출력한다. "1ch Loader"는 배터리 팩으로부터 방전 전력이 출력되도록 한다.
"1ch Power Supply(Current 제어)"는 상기 전류 제어부(23)에 해당되어 BMU(2)로 전류 출력의 인가를 제어한다.
"1ch DVM"은 상기 전압 전류 측정부(26)에 해당되어 BMU(2)의 SM 버스 데이터를 수신하여 전압과 전류를 측정한다.
"4ch DAC"는 상기 온도 제어부(24)에 해당되어 BMU(2)로 온도에 대응하는 전압의 인가를 제어한다.
"PC, Program"은 상기 컴퓨터 단말(5)에 해당되어 시뮬레이션 프로그램(500)을 실행하고, 상기 프로그램(500)은 배터리 시뮬레이션 장치(2)로 시뮬레이션의 데이터를 입력하고 테스트 제어 명령을 내린다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시뮬레이션 장치(2)로 입력되는 배터리 시뮬레이션의 데이터 예시도이다.
상기 시뮬레이션 프로그램(500)은 사용자로부터 팩 전압, 전류, 온도 및 개별 셀의 전압 등을 배터리 시뮬레이션의 데이터로서 입력받고, 입력된 상기 데이터를 배터리 시뮬레이션 장치(2)로 전송한다. 그리고 배터리 시뮬레이션 장치(2)는 상기 프로그램(500)을 통해 파일 데이터로 임포트된 데이터를 참조하면서 BMU(3)로의 전압, 전류 및 온도 출력을 인가하여 배터리의 시뮬레이션을 제어한다.
여기서, 전체 셀 전압의 합은 팩 전압과 동일하다. 사용자가 셀 전압의 입력을 생략하고 팩 전압만을 입력한 경우 팩 전압을 셀 개수로 나누어 개별 셀 전압이 설정될 수 있다.
또한, 사용자는 BMU(3)의 테스트에 필요한 제어 명령을 프로그램(500)을 통해 설정할 수 있다. 따라서, 충방전 전류 방향에 따라 BMU(3)에 필요한 제어(예 : AC on/off 등)도 프로그램(500)에서 자동으로 실행한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 시뮬레이션 방법의 개략적 순서도이다.
상기 배터리 시뮬레이션 장치(2)는 BMU(3)의 테스트를 위해 배터리 시뮬레이션의 데이터를 입력받는다(S21). 상기 시뮬레이션의 데이터는 배터리의 전압, 전류 및 온도 등을 포함한다.
여기서, 상기 시뮬레이션 데이터는 배터리 시뮬레이션 장치(2)에 연결된 컴퓨터 단말(5)에서 실행된 시뮬레이션 프로그램(500)으로부터 입력될 수 있다. 사용자는 시뮬레이션 프로그램(500)을 통해 상기 데이터를 입력하거나 또는 배터리 시뮬레이션 장치(2)로 상기 데이터를 직접 입력할 수 있다.
또한, 상기 시뮬레이션 프로그램(500)은 사용자로부터 팩 전압, 전류, 온도 및 개별 셀의 전압 등을 입력받고 배터리 시뮬레이션 장치(2)로 전달한다. 여기서, 개별 셀의 전압을 입력받지 않은 경우, 팩 전압을 셀 개수로 나누어 개별 셀의 전압이 입력될 수 있다. 나아가, 시뮬레이션 프로그램(500)은 배터리 데이터 이외에 BMU(3)의 동작 제어 정보를 입력받을 수 있다. 예를 들면, 충방전 전류 방향에 따라 BMU(3)에 필요한 제어(AC on/off 등)를 상기 동작 제어 정보로 입력받을 수 있다.
배터리 시뮬레이션 장치(2)는 입력된 시뮬레이션의 데이터에 대해 BMU(3)로의 출력을 인가하여 배터리의 시뮬레이션을 수행한다(S22). 상기 BMU(3)는 배터리부(4)가 제거된 상태로 배터리 시뮬레이션 장치(2)에 연결된다. BMU(3)가 연결되면, 배터리 시뮬레이션 장치(2)의 전원 공급기(power supply)는 제거된 배터리부(4)를 대신하여 에너지의 충전 또는 방전을 수행하는 배터리 시뮬레이션을 수행한다. 상기 배터리 시뮬레이션의 수행에 의해 BMU(3)의 테스트가 시작되면, 배터리 시뮬레이션 장치(2)는 BMU(3)가 충전 또는 방전 중일 때, BMU(3)로 테스트용 전류를 인가할 수 있다. 예를 들면, 배터리 시뮬레이션 장치(2)가 충전 스위치부(32) 및 방전 스위치부(33) 중에서 적어도 하나가 온 상태임을 감지하면, BMU(3)가 충전 또는 방전 중인 상태로 판단하고, 션트부(34)의 양단의 접점으로 전류를 인가할 수 있다.
여기서, 배터리 시뮬레이션 장치(2)는 프로그램(500)을 통해 임포트된 전압, 전류 및 온도를 동시에 변경하는 배터리 시뮬레이션을 수행하면서 BMU(3)를 테스트할 수 있다. 그리고 BMU(3)를 상대로 완전 충전, 완전 방전 및 싸이클링을 포함하는 BMU(3)의 상태를 테스트할 수 있다.
BMU(3)로 인가된 상기 전류가 흐르는 과정에서, 배터리 시뮬레이션 장치(2)는 BMU(3)로 인가된 전압, 전류, 온도에 대해 BMU(3)의 SM 버스를 통해 출력되는 배터리의 상태 데이터를 출력받는다(S23). 배터리 시뮬레이션 장치는 출력된 데이터를 이용하여 BMU(3)의 전압 및 전류를 측정한다.
배터리 시뮬레이션 장치(2)는 BMU(3)로부터 출력된 전압, 전류, 온도 등의 데이터를 로그로 기록한다(S24).
그러면, 배터리 시뮬레이션 장치(2)는 BMU(3)로부터 수신된 상기 배터리 데이터를 로그 데이터로 기록하면서 인가된 전류와 대비하여 상기 배터리 데이터의 전류, 전압 및 온도 등을 비교하여 테스트 결과를 생성할 수 있다. 그리고 배터리 시뮬레이션 장치(2)는 인가된 전류값, 수신된 상기 배터리 데이터를 포함하는 상기 테스트 결과를 화면을 통해 표시할 수 있다. 물론, 컴퓨터 단말(5)의 시뮬레이션 프로그램(500)은 상기 테스트 결과를 화면에 표시하여도 무방하다.
상술한 실시예에서, "~부"라는 용어는 배터리 시뮬레이션 장치의 하드웨어적 구분을 의미하는 용어로 사용된 것이 아니다. 따라서 복수의 구성부가 하나의 구성부로 통합될 수도 있고, 하나의 구성부가 복수의 구성부로 분할될 수도 있다. 또한, 구성부는 하드웨어 구성부를 의미할 수도 있지만, 소프트웨어의 구성부를 의미할 수도 있다. 따라서 본 발명은 "~부"라는 용어에 의해 특별히 한정되지 않음을 이해하여야 할 것이다.
본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
2 : 배터리 시뮬레이션 장치 3 : BMU
5 : 컴퓨터 단말 21 : BMU 테스트 제어부
22 : 팩 전압 제어부 23 : 전류 제어부
24 : 온도 제어부 25 : 셀 전압 제어부
26 : 전압 전류 측정부 27 : BMU 접속부

Claims (16)

  1. 배터리가 제거된 상태의 배터리 관리 유닛(BMU : Battery Management Unit)과 연결되어 인가된 전류가 출력되는 BMU 접속부;
    상기 BMU 접속부로 배터리의 팩 전압을 출력하여 제어하는 팩 전압 제어부;
    상기 BMU 접속부로 전류를 출력하여 제어하는 전류 제어부;
    상기 BMU 접속부로 온도 정보를 출력하여 제어하는 온도 제어부;
    상기 BMU 접속부로 배터리의 셀 전압을 출력하여 제어하는 셀 전압 제어부;
    상기 BMU 접속부로부터 BMU의 전압 및 전류를 출력받는 전압 전류 측정부; 및
    개별 셀의 전압을 입력받는 경우, 입력받은 셀 전압을 설정하고, 개별 셀의 전압을 입력받지 않은 경우, 입력받은 팩 전압을 셀 개수로 나누어 개별 셀의 전압을 설정하고, 상기 BMU가 연결된 상태에서 설정된 상기 전압, 상기 전류 및 상기 온도를 인가하는 배터리의 시뮬레이션을 제어하고, 상기 시뮬레이션에 의해 상기 BMU로부터 출력되는 데이터를 로그로 기록하는 분석을 수행하여 상기 BMU를 테스트하는 BMU 테스트 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 BMU 테스트 제어부는,
    상기 배터리 시뮬레이션 장치에 연결된 컴퓨터 단말에서 실행된 프로그램으로부터 상기 시뮬레이션의 데이터를 입력받는 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 BMU 테스트 제어부는,
    상기 배터리 시뮬레이션 장치에 연결된 컴퓨터 단말의 프로그램으로부터 팩 전압, 전류, 온도 및 개별 셀의 전압 중에서 적어도 하나를 포함하는 상기 시뮬레이션의 데이터를 입력받는 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 장치.
  4. 삭제
  5. 배터리가 제거된 상태의 배터리 관리 유닛(BMU : Battery Management Unit)과 연결되어 인가된 전류가 출력되는 BMU 접속부;
    상기 BMU 접속부로 배터리의 팩 전압을 출력하여 제어하는 팩 전압 제어부;
    상기 BMU 접속부로 전류를 출력하여 제어하는 전류 제어부;
    상기 BMU 접속부로 온도 정보를 출력하여 제어하는 온도 제어부;
    상기 BMU 접속부로 배터리의 셀 전압을 출력하여 제어하는 셀 전압 제어부;
    상기 BMU 접속부로부터 BMU의 전압 및 전류를 출력받는 전압 전류 측정부; 및
    상기 BMU가 연결된 상태에서 배터리의 상기 전압, 상기 전류 및 상기 온도를 인가하는 배터리의 시뮬레이션을 제어하는 과정에서, 연결된 컴퓨터 단말의 프로그램으로부터 상기 BMU의 충전 또는 방전의 전류 방향에 따른 동작 제어 정보를 입력받아 제어하고, 상기 시뮬레이션에 의해 상기 BMU로부터 출력되는 데이터를 로그로 기록하는 분석을 수행하여 상기 BMU를 테스트하는 BMU 테스트 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 동작 제어 정보는,
    BMU의 AC(Alternating Current) 전원의 온 또는 오프를 제어하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 장치.
  7. 배터리가 제거된 상태의 배터리 관리 유닛(BMU : Battery Management Unit)과 연결되어 인가된 전류가 출력되는 BMU 접속부;
    상기 BMU 접속부로 배터리의 팩 전압을 출력하여 제어하는 팩 전압 제어부;
    상기 BMU 접속부로 전류를 출력하여 제어하는 전류 제어부;
    상기 BMU 접속부로 온도 정보를 출력하여 제어하는 온도 제어부;
    상기 BMU 접속부로 배터리의 셀 전압을 출력하여 제어하는 셀 전압 제어부;
    상기 BMU 접속부로부터 BMU의 전압 및 전류를 출력받는 전압 전류 측정부; 및
    상기 BMU가 연결된 상태에서 배터리의 상기 전압, 상기 전류 및 상기 온도를 인가하는 배터리의 시뮬레이션을 제어하는 과정에서, 상기 전압, 상기 전류 및 상기 온도 중에서 복수개를 동시에 변경하여 BMU의 시뮬레이션을 수행하고, 상기 시뮬레이션에 의해 상기 BMU로부터 출력되는 데이터를 로그로 기록하는 분석을 수행하여 상기 BMU를 테스트하는 BMU 테스트 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 BMU 테스트 제어부는,
    상기 BMU를 상대로 완전 충전, 완전 방전 및 싸이클링을 포함하는 상기 테스트를 수행하는 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 장치.
  9. 배터리가 제거된 상태로 접속된 배터리 관리 유닛(BMU : Battery Management Unit)에 대해 배터리의 시뮬레이션을 수행하여 상기 BMU를 테스트하는 배터리 시뮬레이션 장치가 실행하는 배터리 시뮬레이션 방법에 있어서,
    (a)상기 BMU로 인가될 배터리의 개별 셀 전압, 전류 및 온도를 포함하는 배터리 시뮬레이션의 데이터를 입력받고, 상기 개별 셀의 전압을 입력받지 않은 경우, 팩 전압을 셀 개수로 나누어 개별 셀의 전압을 입력받는 배터리 데이터 입력 단계;
    (b)입력된 상기 시뮬레이션 데이터를 참조하여 BMU로 팩 전압, 전류, 온도 및 셀 전압의 출력을 인가하는 배터리 데이터 인가 단계;
    (c)상기 인가 후 상기 BMU로부터 출력되는 전압 및 전류를 포함하는 상태 데이터를 출력받는 BMU 데이터 수신 단계; 및
    (d)출력받은 BMU의 상태 데이터를 로그로 기록하는 분석을 수행하는 테스트 로그 기록 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 단계(a)는,
    상기 배터리 시뮬레이션 장치가 연결된 컴퓨터 단말에서 실행된 프로그램으로부터 상기 시뮬레이션의 데이터를 입력받는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 단계(a)는,
    상기 배터리 시뮬레이션 장치가 연결된 컴퓨터 단말의 프로그램으로부터 팩 전압, 전류, 온도 및 개별 셀의 전압 중에서 적어도 하나를 포함하는 상기 시뮬레이션의 데이터를 입력받아 제어하는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 방법.
  12. 삭제
  13. 배터리가 제거된 상태로 접속된 배터리 관리 유닛(BMU : Battery Management Unit)에 대해 배터리의 시뮬레이션을 수행하여 상기 BMU를 테스트하는 배터리 시뮬레이션 장치가 실행하는 배터리 시뮬레이션 방법에 있어서,
    (a)상기 BMU로 인가될 배터리의 전압, 전류 및 온도를 포함하는 배터리 시뮬레이션의 데이터를 입력받는 과정에서, 상기 배터리 시뮬레이션 장치에 연결된 컴퓨터 단말의 프로그램으로부터 상기 BMU의 충전 또는 방전의 전류 방향에 따른 동작 제어 정보를 입력받는 배터리 데이터 입력 단계;
    (b)입력된 상기 시뮬레이션 데이터를 참조하여 BMU로 팩 전압, 전류, 온도 및 셀 전압의 출력을 인가하는 배터리 데이터 인가 단계;
    (c)상기 인가 후 상기 BMU로부터 출력되는 전압 및 전류를 포함하는 상태 데이터를 출력받는 BMU 데이터 수신 단계; 및
    (d)출력받은 BMU의 상태 데이터를 로그로 기록하는 분석을 수행하는 테스트 로그 기록 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 동작 제어 정보는,
    상기 BMU의 AC(Alternating Current) 전원의 온 또는 오프를 제어하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 방법.
  15. 배터리가 제거된 상태로 접속된 배터리 관리 유닛(BMU : Battery Management Unit)에 대해 배터리의 시뮬레이션을 수행하여 상기 BMU를 테스트하는 배터리 시뮬레이션 장치가 실행하는 배터리 시뮬레이션 방법에 있어서,
    (a)상기 BMU로 인가될 배터리의 전압, 전류 및 온도를 포함하는 배터리 시뮬레이션의 데이터를 입력받는 배터리 데이터 입력 단계;
    (b)입력된 상기 시뮬레이션 데이터를 참조하여 BMU로 팩 전압, 전류, 온도 및 셀 전압의 출력을 인가하는 과정에서, 상기 전압, 상기 전류 및 상기 온도 중에서 복수개를 동시에 변경하여 인가하는 배터리 데이터 인가 단계;
    (c)상기 인가 후 상기 BMU로부터 출력되는 전압 및 전류를 포함하는 상태 데이터를 출력받는 BMU 데이터 수신 단계; 및
    (d)출력받은 BMU의 상태 데이터를 로그로 기록하는 분석을 수행하는 테스트 로그 기록 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 방법.
  16. 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계(b)는,
    상기 배터리 시뮬레이션 장치가 상기 BMU를 상대로 완전 충전, 완전 방전 및 싸이클링을 포함하는 상기 테스트를 수행하는 단계인 것을 특징으로 하는 배터리 시뮬레이션 방법.
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