KR102210696B1 - 충방전 테스트 스케줄링 방법 및 장치 - Google Patents

충방전 테스트 스케줄링 방법 및 장치 Download PDF

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박재홍
신형재
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주식회사 피엠그로우
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Abstract

충방전 테스트 장치에 연결된 스케줄링 장치에 의해 수행되는 충방전 테스트 스케줄링 방법이 개시된다. 개시된 방법은 충방전 테스트의 수행 대상이 되는 대상 배터리 집합을 설정하는 단계, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각에 대한 충전 시간 및 방전 시간을 설정하는 단계, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 후 휴지 시간 및 방전 후 휴지 시간에 대한 정보를 결정하는 단계, 상기 충전 시간, 상기 방전 시간, 상기 충전 후 휴지 시간 및 상기 방전 후 휴지 시간에 대한 정보에 기초하여 상기 대상 배터리 집합의 재설정 여부를 판단하는 단계, 상기 판단 결과에 따라 상기 대상 배터리 집합이 확정되면, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간, 충전 후 휴지 시간, 방전 시간 및 방전 후 휴지 시간의 배치를 결정하기 위한 스케줄링 정보를 생성하는 단계 및 상기 스케줄링 정보에 기초하여 스위칭 모듈을 제어함으로써 상기 충방전 테스트 장치의 충방전 터미널이 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 중 어느 하나와 선택적으로 상호 연결되게 하는 단계를 포함한다.

Description

충방전 테스트 스케줄링 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR CHARGING AND DISCHARGING TEST SCHEDULING}
이하의 설명은 전기차 배터리의 잔존 수명을 예측하기 위한 충방전 테스트에서 충방전 테스트 장치의 충방전 터미널과 배터리들 사이의 연결 및 연결 해지 시간을 스케줄링하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
환경문제와 에너지 문제가 이슈화 되면서 전기 자동차에 대한 연구가 이루어져왔으며 점차 상용화되는 추세이다. 전기 자동차는 충방전이 가능한 배터리를 주동력원으로 이용하기 때문에 배기가스가 거의 없는 장점이 있다.
전기차를 사용하는 동안, 배터리는 충방전을 반복하며 충방전 횟수가 누적됨에 따라 배터리의 에너지 저장 능력은 점진적으로 감소한다. 전기차의 배터리가 에너지 저장 능력을 소정의 기준 이하로 상실하게 되면 전기차의 배터리를 교체하게 된다. 이 때 성능이 저하된 기존의 배터리를 수거하여 저가의 전기차 또는 다른 응용분야에 재활용할 수 있다.
재활용 배터리의 활용과 거래를 위해서 재활용 배터리의 잔존수명을 예측하는 것이 중요하다. 배터리의 잔존수명을 나타내는 지표로 SOH(State Of Health) 개념이 이용될 수 있다. 종래에는 배터리의 잔존수명을 예측하기 위해 수거된 배터리를 인위적으로 충방전 시키는 테스트를 거쳐야 했다.
일반적으로 충방전 테스트에는 배터리를 충전하는 시간, 충전 후 배터리의 전압을 안정시키기 위한 휴지 시간, 배터리를 방전하는 시간, 방전 후 배터리의 전압을 안정시키기 위한 휴지 시간이 소모된다. 휴지 시간 중에는 충방전 테스트 장치의 충방전 터미널과 배터리가 연결되지 않아도 된다. 하지만, 종래에는 충방전 터미널과 배터리 사이의 연결을 동적으로 변경할 수 있는 기술이 부재하여 충방전 테스트 장치로 다수의 배터리를 충방전 테스트 하는데 많은 시간이 소모되는 문제가 있다.
적어도 하나의 실시 예에 따르면, 충방전 테스트 장치의 충방전 터미널과 배터리들 사이의 연결 시간을 스케줄링하여 다수의 배터리를 짧은 시간 안에 충방전 테스트할 수 있도록 하는 충방전 테스트 스케줄링 방법 및 장치가 개시된다.
일 측면에 따르면
충방전 테스트 장치에 연결된 스케줄링 장치에 의해 수행되는 충방전 테스트 스케줄링 방법이 개시된다. 개시된 방법은 (a) 충방전 테스트의 수행 대상이 되는 대상 배터리 집합을 설정하는 단계; (b) 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각에 대한 충전 시간 및 방전 시간을 설정하는 단계; (c) 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 후 휴지 시간 및 방전 후 휴지 시간에 대한 정보를 결정하는 단계; (d) 상기 충전 시간, 상기 방전 시간, 상기 충전 후 휴지 시간 및 상기 방전 후 휴지 시간에 대한 정보에 기초하여 상기 대상 배터리 집합의 재설정 여부를 판단하는 단계; (e) 상기 (d) 단계의 판단 결과에 따라 상기 대상 배터리 집합이 확정되면, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간, 충전 후 휴지 시간, 방전 시간 및 방전 후 휴지 시간의 배치를 결정하기 위한 스케줄링 정보를 생성하는 단계; (f) 상기 스케줄링 정보에 기초하여 스위칭 모듈을 제어함으로써 상기 충방전 테스트 장치의 충방전 터미널이 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 중 어느 하나와 선택적으로 상호 연결되게 하는 단계를 포함한다.
상기 (c) 단계는 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 종류와 상기 배터리 각각을 충방전 하는 씨-레이트(C-rate), 상기 배터리 각각의 충전 시간 및 상기 배터리 각각의 방전 시간에 기초하여 상기 배터리 각각의 충전 후 휴지 시간의 허용 범위에 대한 정보와 상기 배터리 각각의 방전 후 휴지 시간의 허용 범위에 대한 정보를 설정할 수 있다.
상기 (d) 단계는 (d-1) 제1 시간 구간에서 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간을 순차적으로 배치하고, 제2 시간 구간에서 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 방전 시간을 순차적으로 배치하는 단계; (d-2) 상기 (d-1) 단계에 의해 스케줄링 된 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 후 휴지 시간과 상기 (c) 단계에 의해 결정된 충전 후 휴지 시간의 허용 범위를 비교하는 단계 및 (d-3) 상기 비교 결과에 기초하여 상기 대상 배터리 집합의 재설정 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (d-3) 단계에서 수학식 1을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 수학식 1을 만족하지 않는 경우, 상기 대상 배터리 집합을 확대할 수 있다.
(수학식 1)
Figure 112020079582748-pat00001
Figure 112020079582748-pat00002
(수학식 1에서
Figure 112020079582748-pat00003
은 k번째 배터리의 충전 후 휴지 시간의 허용 범위의 하한 값을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00004
는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00005
는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다).
상기 (d-3) 단계에서 수학식 2를 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 수학식 2를 만족하지 않는 경우, 상기 대상 배터리 집합을 축소하는 충방전 테스트 스케줄링 방법.
(수학식 2)
Figure 112020079582748-pat00006
Figure 112020079582748-pat00007
(수학식 2에서
Figure 112020079582748-pat00008
은 k번째 배터리의 충전 후 휴지 시간의 허용 범위의 상한 값을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00009
는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00010
는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다).
상기 (d) 단계는 (d-1) 제1 시간 구간에서 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간을 순차적으로 배치하고, 제2 시간 구간에서 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 방전 시간을 순차적으로 배치하는 단계; (d-4) 상기 (d-1) 단계에 의해 스케줄링 된 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 방전 후 휴지 시간과 상기 (c) 단계에 의해 결정된 충전 후 휴지 시간의 허용 범위를 비교하는 단계 및 (d-5) 상기 비교 결과에 기초하여 상기 대상 배터리 집합의 재설정 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (d-5) 단계에서 수학식 3을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 수학식 3을 만족하지 않는 경우, 상기 대상 배터리 집합을 확대할 수 있다.
(수학식 3)
Figure 112020079582748-pat00011
Figure 112020079582748-pat00012
(수학식 3에서
Figure 112020079582748-pat00013
은 k번째 배터리의 방전 후 휴지 시간의 허용 범위의 하한 값을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00014
는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00015
는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다).
상기 (d-5) 단계에서 수학식 4를 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 수학식 4를 만족하지 않는 경우, 상기 대상 배터리 집합을 확대할 수 있다.
(수학식 4)
Figure 112020079582748-pat00016
Figure 112020079582748-pat00017
(수학식 4에서
Figure 112020079582748-pat00018
은 k번째 배터리의 방전 후 휴지 시간의 허용 범위의 상한 값을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00019
는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00020
는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다).
상기 (e) 단계에서 제1 시간 구간 안에서 확정된 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간을 순차적으로 배치하고, 상기 제1 시간 구간과 인접한 제2 시간 구간 안에서 상기 확정된 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 방전 시간을 순차적으로 배치할 수 있다.
다른 측면에 있어서 충방전 테스트 장치 및 스위칭 모듈과 연결되어 충방전 테스트 스케줄링을 수행하는 스케줄링 장치가 개시된다. 개시된 스케줄링 장치는 통신부; 및 상기 통신부와 연결된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 충방전 테스트의 수행 대상이 되는 대상 배터리 집합을 설정하는 프로세스, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각에 대한 충전 시간 및 방전 시간을 설정하는 프로세스, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 후 휴지 시간 및 방전 후 휴지 시간에 대한 정보를 결정하는 프로세스, 상기 충전 시간, 상기 방전 시간, 상기 충전 후 휴지 시간 및 상기 방전 후 휴지 시간에 대한 정보에 기초하여 상기 대상 배터리 집합의 재설정 여부를 판단하는 프로세스, 상기 대상 배터리 집합이 확정되면, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간, 충전 후 휴지 시간, 방전 시간 및 방전 후 휴지 시간의 배치를 결정하기 위한 스케줄링 정보를 생성하는 프로세스 및 상기 스케줄링 정보에 기초하여 스위칭 모듈을 제어함으로써 상기 충방전 테스트의 충방전 터미널이 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 중 어느 하나와 선택적으로 상호 연결되게 하는 프로세스를 수행한다.
또 다른 측면에 있어서 충방전 테스트 시스템이 개시된다. 개시된 충방전 시스템은 충방전 테스트 장치; 충방전 테스트 장치의 충방전 터미널과 복수의 배터리 중 어느 하나를 선택적으로 상호 연결하는 스위칭 모듈; 및 상기 스위치 모듈을 제어하는 스케줄링 장치를 포함하며, 상기 스케줄링 장치는 충방전 테스트의 수행 대상이 되는 대상 배터리 집합을 설정하는 프로세스, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각에 대한 충전 시간 및 방전 시간을 설정하는 프로세스, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 후 휴지 시간 및 방전 후 휴지 시간에 대한 정보를 결정하는 프로세스, 상기 충전 시간, 상기 방전 시간, 상기 충전 후 휴지 시간 및 상기 방전 후 휴지 시간에 대한 정보에 기초하여 상기 대상 배터리 집합의 재설정 여부를 판단하는 프로세스, 상기 대상 배터리 집합이 확정되면, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간, 충전 후 휴지 시간, 방전 시간 및 방전 후 휴지 시간의 배치를 결정하기 위한 스케줄링 정보를 생성하는 프로세스 및 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 스위칭 모듈을 제어함으로써 상기 충방전 테스트 장치의 충방전 터미널이 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 중 어느 하나와 선택적으로 상호 연결되게 하는 프로세스를 수행한다.
적어도 하나의 실시예에 따르면 스케줄링 장치가 복수의 배터리들이 스위칭 모듈을 통해 선택적으로 충방전 테스트 장치와 연결되는 스케줄을 조절함으로써 충방전 테스트 장치의 효율이 높아질 수 있다. 적어도 하나의 실시예에 따르면 충방전 테스트 장치가 다수의 배터리에 대한 충방전 테스트를 짧은 시간 안에 완료할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에 따르면 스케줄링에 의해 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 각각의 휴지 시간이 적절하게 설정될 수 있다.
도 1은 비교예에 따른 충방전 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 배터리의 충방전 사이클을 예시적으로 나타낸 개념도이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 충방전 테스트 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 4는 도 3에서 나타낸 충방전 테스트 시스템의 변형예를 나타낸 개념도이다.
도 5는 도 3에서 나타낸 스케줄링 장치의 구성을 예시적으로 나타낸 블록도이다.
도 6은 스케줄링 장치에 의해 수행되는 충방전 테스트 스케줄링 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 도 6의 S140 단계가 수행되는 과정을 예시적으로 나타낸 순서도이다.
도 8은 스케줄링 장치가 충방전 테스트 시간 안에 배터리들 각각의 충전 시간과 방전 시간을 배치한 것을 예시적으로 나타낸 개념도이다.
도 9는 도 6의 S140 단계가 수행되는 과정을 예시적으로 나타낸 순서도이다.
실시 예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시 예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 비교예에 따른 충방전 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 충방전 테스트 장치(10)의 충방전 터미널(12)이 배터리와 연결될 수 있다. 충방전 테스트 장치(10)는 충방전 터미널(12)을 통해 배터리를 충전시키거나 방전시킬 수 있다. 충방전 테스트 장치(10)는 충방전 테스트 동안 충방전 파라미터를 측정하여 배터리의 잔존 수명에 관한 정보를 출력할 수 있다. 배터리 잔존 수명에 대한 정보는 수명의 기간을 나타내는 수치, 배터리 잔존 수명과 관련된 점수를 나타내는 수치, SOH(State Of Health) 정보, 배터리의 잔존 수명과 관련된 배터리의 등급 정보 등을 포함할 수 있다.
배터리의 충방전 과정에서 충전 또는 방전 후에 휴지 시간 동안 배터리의 전압이 안정화 될 수 있다. 휴지 시간 동안 충방전 테스트 장치(10)와 배터리는 전기적으로 연결되지 않을 수 있다. 예를 들어, 충방전 테스트 장치(10)는 내부 스위칭 모듈을 제어하여 휴지 시간 동안 충방전 터미널(12)을 통한 전력의 전달을 차단할 수 있다. 일반적으로 충방전 터미널(12)과 배터리의 연결을 해제하거나 재연결하는 것이 번거로운 일이기 때문에 휴지 시간 도중에도 충방전 터미널(12)은 배터리와 연결되어 있을 수 있다. 따라서, 휴지 시간 동안 충방전 테스트 장치(10)가 활용되지 못하여 효율이 저하될 수 있다.
도 2는 배터리의 충방전 사이클을 예시적으로 나타낸 개념도이다.
도 2를 참조하면, t0 ~ t1 시간 구간에서 충방전 테스트 장치(10)가 배터리를 충전시킬 수 있다. 충방전 테스트 장치(10)는 충방전 터미널(12)을 통해 배터리를 충전시킬 수 있다. t1 ~ t2 시간 구간은 휴지 시간에 대응할 수 있다. 휴지 시간 동안 배터리의 전압이 안정화 될 수 있다. 휴지 시간 동안 충방전 터미널(12)이 사용되지 않음에도 불구하고 충방전 터미널(12)이 배터리에 연결되어 활용되지 못하기 때문에 충방전 테스트 효율이 저하될 수 있다. t2 ~ t3 시간 구간에서 충방전 테스트 장치(10)가 배터리를 방전시킬 수 있다. 충방전 테스트 장치(10)는 충방전 터미널(12)을 통해 배터리를 방전시킬 수 있다. t3 ~ t4 시간 구간은 휴지 시간에 대응할 수 있다. 휴지 시간 동안 배터리의 전압이 안정화 될 수 있다. 휴지 시간 동안 충방전 터미널(12)이 사용되지 않음에도 불구하고 충방전 터미널(12)이 배터리에 연결되어 활용되지 못하기 때문에 충방전 테스트 효율이 저하될 수 있다.
상술한 바와 같이 충방전 터미널(12)이 사용되지 않는 휴지 시간 동안 충방전 터미널(12)을 활용하지 못하기 때문에 다수의 배터리를 충방전 테스트 하기 위해서는 많은 시간이 소모될 수 있다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 충방전 테스트 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 3을 참조하면, 충방전 테스트 시스템은 충방전 테스트 장치(200)와 스위칭 모듈(300) 및 스케줄링 장치(100)를 포함할 수 있다. 충방전 테스트 스위칭 모듈(300)은 충방전 테스트 장치(200)의 충방전 터미널(210)과 연결될 수 있다. 스위칭 모듈(300)은 복수의 배터리와 연결되어 있을 수 있다. 스위칭 모듈(300)은 배터리들과의 연결 경로를 스위칭 함으로써 복수의 배터리 중 어느 하나가 충방전 터미널(210)을 통해 충방전 테스트 장치(200)와 선택적으로 연결되도록 할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 스케줄링 정보를 생성하고 스케줄링 정보에 기초하여 스위칭 모듈(300)을 제어할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 배터리들 각각의 충전 시간, 방전 시간 및 충전 후 휴지 시간의 허용 범위와 방전 후 휴지 시간의 허용 범위를 고려하여 스케줄링을 수행할 수 있다.
도 4는 도 3에서 나타낸 충방전 테스트 시스템의 변형예를 나타낸 개념도이다. 도 4에서는 설명의 편의상 충방전 터미널들(210, 220)의 개수가 2 개이고 스위칭 모듈들(310, 320)의 개수가 2개인 경우를 나타냈지만 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 충방전 테스트 장치(200)가 복수의 충방전 터미널(210, 220)을 포함할 수 있다. 제1 스위칭 모듈(310)은 제1 충방전 터미널(210)과 연결될 수 있다. 제2 스위칭 모듈(320)은 제2 충방전 터미널(220)과 연결될 수 있다. 제1 스위칭 모듈(310)은 복수의 배터리들(배터리1, 배터리2, ... 배터리N)과 연결될 수 있다. 제1 스위칭 모듈(310)은 복수의 배터리들(배터리1, 배터리2, .... 배터리N) 중 어느 하나가 선택적으로 제1 충방전 터미널(210)을 통해 충방전 테스트 장치(200)와 연결되도록 할 수 있다. 제2 스위칭 모듈(320)은 복수의 배터리들(배터리N+1, 배터리N+2, ... 배터리N+m)과 연결될 수 있다. 제2 스위칭 모듈(320)은 복수의 배터리들(배터리N+1, 배터리N+2, ... 배터리N+m) 중 어느 하나가 선택적으로 제2 충방전 터미널(210)을 통해 충방전 테스트 장치(200)와 연결되도록 할 수 있다.
스케줄링 장치(100)는 제1 스위칭 모듈(310) 및 제2 스위칭 모듈(320) 각각을 제어할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 제1 스위칭 모듈(310)을 제어하기 위해 제1 스케줄링 정보를 생성하고 제2 스위칭 모듈(320)을 제어하기 위해 제2 스케줄링 정보를 생성할 수 있다.
이하에서는 편의상 도 3의 실시예를 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 설명한다.
도 5는 도 3에서 나타낸 스케줄링 장치(100)의 구성을 예시적으로 나타낸 블록도이다. 스케줄링 장치(100)는 전형적인 컴퓨터 하드웨어(예컨대, 컴퓨터 프로세서, 메모리, 스토리지, 입력 장치 및 출력 장치, 기타 기존의 컴퓨팅 장치의 구성요소들을 포함할 수 있는 장치; 라우터, 스위치 등과 같은 전자 통신 장치; 네트워크 부착 스토리지(NAS; network-attached storage) 및 스토리지 영역 네트워크(SAN; storage area network)와 같은 전자 정보 스토리지 시스템)와 컴퓨터 소프트웨어(즉, 컴퓨팅 장치로 하여금 특정의 방식으로 기능하게 하는 명령어들)의 조합을 이용하여 원하는 시스템 성능을 달성하는 것일 수 있다.
도 5를 참조하면, 스케줄링 장치(100)는 통신부(110) 및 통신부(110)와 연결된 프로세서(120)를 포함할 수 있다. 통신부(110)는 스위칭 모듈(300) 및 충방전 테스트 장치(200)와 통신을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 통신부(110)를 통해 충방전 테스트 장치(200)로부터 배터리 각각의 충전 시간, 방전 시간, 충전 씨-레이트(C-rate), 방전 씨-레이트 등에 관한 정보를 수신할 수 있다. 프로세서(120)는 충방전 테스트 장치(200)로부터 획득한 정보에 기초하여 스케줄링 정보를 생성하고 이에 기초하여 스위칭 모듈(300)을 제어할 수 있다.
프로세서(120)는 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(120)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시 예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다.
도 6은 스케줄링 장치(100)에 의해 수행되는 충방전 테스트 스케줄링 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, S110 단계에서 스케줄링 장치(100)는 충방전 테스트를 수행하는 대상이 되는 대상 배터리 집합을 설정할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 스위칭 모듈(300)에 연결된 배터리들 전부를 대상 배터리 집합으로 설정할 수 있다. 다른 예로 스케줄링 장치(100)는 스위칭 모듈(300)에 연결된 배터리들 중 일부를 대상 배터리 집합으로 설정할 수 있다. 후술하는 바와 같이 스케줄링 장치(100)는 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들의 개수의 적정성을 판단하고 배터리들의 개수가 적다고 판단된 경우 대상 배터리 집합을 확장하고, 배터리들의 개수가 많다고 판단된 경우 대상 배터리 집합을 축소할 수 있다.
S120 단계에서 스케줄링 장치(100)는 충방전 테스트 장치(100)로부터 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간과 방전 시간에 대한 정보를 획득할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 충방전 테스트 장치(100)로부터 배터리 각각의 충전 씨-레이트와 방전 씨-레이트에 대한 정보를 더 획득할 수도 있다. 스케줄링 장치(100)는 충방전 테스트 장치(100)가 아닌 다른 장치 또는 사용자의 입력 정보에 기초하여 상술한 정보를 획득할 수도 있다.
S130 단계에서 스케줄링 장치(100)는 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 각각의 충전 후 휴지 시간의 허용범위에 대한 정보를 결정할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 각각의 방전 후 휴지 시간의 허용범위에 대한 정보를 결정할 수 있다.
스케줄링 장치(100)는 배터리 각각의 충전 시간, 충전 씨-레이트 및 배터리 각각의 종류에 기초하여 충전 후 휴지 시간의 허용범위를 결정할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 충전 후 휴지 시간의 하한 값과 상한 값을 결정할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 전압 안정화를 위해 최소한으로 필요한 시간을 고려하여 휴지 시간의 하한을 결정할 수 있다. 또한, 스케줄링 장치(100)는 전압 안정화 이후 자연 방전에 의한 효과를 고려하여 휴지 시간의 상한 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 충전 씨-레이트가 높거나 충전 시간이 긴 경우 배터리의 전압 안정화를 위해 상대적으로 많은 시간이 소모될 수 있다. 따라서 이 경우 스케줄링 장치(100)는 충전 후 휴지 시간의 하한 값과 상한 값을 상대적으로 높게 결정할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 미리 확보된 룩업 테이블을 참조하여 배터리들 각각의 종류, 배터리들 각각의 충전 시간 및 충전 씨-레이트로부터 충전 후 휴지 시간의 하한 값과 상한 값을 결정할 수 있다.
스케줄링 장치(100)는 배터리 각각의 방전 시간, 방전 씨-레이트 및 배터리 각각의 종류에 기초하여 방전 후 휴지 시간의 허용범위를 결정할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 방전 후 휴지 시간의 하한 값과 상한 값을 결정할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 전압 안정화를 위해 최소한으로 필요한 시간을 고려하여 휴지 시간의 하한을 결정할 수 있다. 또한, 스케줄링 장치(100)는 전압 안정화 이후 자연 방전에 의한 효과를 고려하여 휴지 시간의 상한 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 방전 씨-레이트가 높거나 방전 시간이 긴 경우 배터리의 전압 안정화를 위해 상대적으로 많은 시간이 소모될 수 있다. 따라서 이 경우 스케줄링 장치(100)는 방전 후 휴지 시간의 하한 값과 상한 값을 상대적으로 높게 결정할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 미리 확보된 룩업 테이블을 참조하여 배터리들 각각의 종류, 배터리들 각각의 방전 시간 및 방전 씨-레이트로부터 방전 후 휴지 시간의 하한 값과 상한 값을 결정할 수 있다.
S140 단계에서 스케줄링 장치(100)는 배터리들 각각의 충전 시간, 방전 시간, 충전 후 휴지 시간의 허용범위 및 방전 후 휴지 시간의 허용범위에 기초하여 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들의 개수가 적절한지 여부를 판단할 수 있다. 판단 결과에 기초하여 스케줄링 장치(100)는 대상 배터리 집합을 재설정할 지 여부를 결정할 수 있다. 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들의 개수가 과도하게 적은 경우, 스케줄링 장치(100)는 대상 배터리 집합을 확장함으로써 충방전 테스트의 효율을 높일 수 있다. 다른 예로 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들의 개수가 과도하게 많은 경우, 스케줄링 장치(100)는 대상 배터리 집합을 축소함으로써 충방전 테스트 동안 배터리들이 충분한 휴지 시간을 가지도록 할 수 있다.
도 7은 도 6의 S140 단계가 수행되는 과정을 예시적으로 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, S141 단계에서 스케줄링 장치(100)는 충방전 테스트 시간 안에 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 각각의 충전 시간과 방전 시간을 배치할 수 있다.
도 8은 스케줄링 장치(100)가 충방전 테스트 시간 안에 배터리들 각각의 충전 시간과 방전 시간을 배치한 것을 예시적으로 나타낸 개념도이다.
도 8을 참조하면, 스케줄링 장치(100)는 제1 시간 구간 안에 배터리들 각각의 충전 시간을 배치할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 제1 시간 구간의 시작 시점에 대상 배터리 집합 중 1번째 배터리의 충전 시간 a1을 배치하고, 충전 시간 a1 다음에 2번째 배터리의 충전 시간 a2를 배치할 수 있다. 대상 배터리 집합에 N개의 배터리들이 포함되었다고 가정할 경우 스케줄링 장치(100)는 제1 시간 구간 안에 a1, a2, .... aN을 배치할 수 있다. 따라서, 제1 시간 구간의 크기는 a1, a2, .... aN의 합 보다 크거나 같을 수 있다.
스케줄링 장치(100)는 제1 시간 구간과 인접한 제2 시간 구간의 시작 시점에 대상 배터리 집합 중 1번째 배터리의 방전 시간 b1을 배치하고, 방전 시간 b1 다음에 2번째 배터리의 방전 시간 b2를 배치할 수 있다. 대상 배터리 집합에 N개의 배터리들이 포함되었다고 가정할 경우 스케줄링 장치(100)는 제2 시간 구간 안에 b1, b2, .... bN을 배치할 수 있다. 따라서, 제2 시간 구간의 크기는 b1, b2, .... bN의 합 보다 크거나 같을 수 있다.
도 8에서 나타낸 바와 같이 배터리들 각각의 충전 시간과 방전 시간의 배치가 완료되면 배터리들 각각의 휴지 시간이 결정될 수 있다. 예를 들어, 1번째 배터리의 충전 후 휴지 시간 h1은 충전 시간 a1의 종결 시점과 방전 시간 b1의 시작 시점 사이의 차이에 대응할 수 있다. 마찬가지로 N번째 배터리의 충전 후 휴지 시간 hN은 충전 시간 aN의 종결 시점과 방전 시간 bN의 시작 시점 사이의 차이에 대응할 수 있다.
예를 들어, 1번째 배터리의 충전 후 휴지 시간 h1은 충전 시간 a2, a3 .... aN의 합과 같을 수 있다. 또한 2번째 배터리의 충전 후 휴지 시간 h2는 충전 시간 a3, a4, ... aN 및 방전 시간 b1의 합과 같을 수 있다. 이를 일반화하면 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112020079582748-pat00021
Figure 112020079582748-pat00022
수학식 1에서
Figure 112020079582748-pat00023
은 k번째 배터리의 충전 후 휴지 시간을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00024
는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00025
는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다
스케줄링 장치(100)는 수학식 1에 의해 결정된 k번째 배터리의 충전 후 휴지 시간 hk를 S130 단계의 수행에 의해 결정된 k번째 배터리의 충전 후 휴지 시간의 하한 값 또는 하한 값과 비교할 수 있다. 예를 들어, k번째 배터리의 충전 후 휴지 시간의 하한 값을
Figure 112020079582748-pat00026
이라 하고, 상한 값을
Figure 112020079582748-pat00027
라고 할 때에
Figure 112020079582748-pat00028
인 경우가 적절하다고 할 수 있다.
Figure 112020079582748-pat00029
이기 때문에 배터리의 충전 후 휴지 시간이 충분히 확보될 수 있다. 또한,
Figure 112020079582748-pat00030
이기 때문에 배터리의 충전 후 휴지 시간이 과도하게 길어져 충방전 테스트 효율이 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 스케줄링 장치(100)는 S142 단계에서 수학식 2의 만족 여부를 판단할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112020079582748-pat00031
Figure 112020079582748-pat00032
수학식 2에서
Figure 112020079582748-pat00033
은 k번째 배터리의 충전 후 휴지 시간의 허용 범위의 하한 값을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00034
는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00035
는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다.
수학식 2에서 우변은 수학식 1에서 나타낸 k번째 배터리의 충전 후 휴지 시간 hk와 같을 수 있다. 스케줄링 장치(100)는
Figure 112020079582748-pat00036
인 k값 모두에 대해서 수학식 2가 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 임의의 k 값에 대해 수학식 2가 만족하지 않는 경우, 충전 후 휴지 시간 hk가 하한 값
Figure 112020079582748-pat00037
보다 작을 수 있다. 즉, 충전 후 휴지 시간 hk가 과도하게 짧게 설정되어 k번째 배터리의 충전 후 휴지 시간이 충분히 확보되지 않을 수 있다.
이 경우, S143 단계에서 스케줄링 장치(100)는 대상 배터리 집합을 확장할 수 있다. 대상 배터리 집합을 충분히 확장하게 되면 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수 N이 커지게 되어 수학식 2가 만족될 수 있다.
수학식 2가 만족되는 것으로 판단되면 대상 배터리 집합이 과도하게 크게 설정되는 것을 방지하기 위해 S144 단계에서 스케줄링 장치(100)는 수학식 3의 만족 여부를 판단할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112020079582748-pat00038
수학식 3에서
Figure 112020079582748-pat00039
은 k번째 배터리의 충전 후 휴지 시간의 허용 범위의 상한 값을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00040
는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00041
는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다.
수학식 3에서 우변은 수학식 1에서 나타낸 k번째 배터리의 충전 후 휴지 시간 hk와 같을 수 있다. 스케줄링 장치(100)는
Figure 112020079582748-pat00042
인 k값 모두에 대해서 수학식 3이 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 임의의 k 값에 대해 수학식 3이 만족하지 않는 경우, 충전 후 휴지 시간 hk가 상한 값
Figure 112020079582748-pat00043
보다 클 수 있다. 즉, 충전 후 휴지 시간 hk가 과도하게 크게 설정되어 자연 방전 효과가 발생할 수 있고 충방전 테스트 효율이 저하될 수 있다.
이 경우, S145 단계에서 스케줄링 장치(100)는 대상 배터리 집합을 축소할 수 있다. 대상 배터리 집합을 적절히 축소하면 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수 N이 작아지게 되어 수학식 3이 만족될 수 있다. S141 내지 S145 단계를 거쳐서 스케줄링 장치(100)는 배터리들 각각의 충전 후 휴지 시간이 적절히 설정되도록 할 수 있다.
도 7을 참조하여서는 스케줄링 장치(100)가 충전 후 휴지 시간을 기준으로 대상 배터리 집합의 재설정 여부를 결정했지만 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 스케줄링 장치(100)는 방전 후 휴지 시간을 기준으로 대상 배터리 집합의 재설정 여부를 판단할 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 배터리들 각각의 충전 시간과 방전 시간의 배치가 완료되면 배터리들 각각의 방전 후 휴지 시간이 결정될 수 있다. 예를 들어, 1번째 배터리의 방전 후 휴지 시간
Figure 112020079582748-pat00044
1은 방전 시간 b2, b3 .... bN의 합과 같을 수 있다. 또한 2번째 배터리의 충전 후 휴지 시간
Figure 112020079582748-pat00045
2는 방전 시간 b3, b4, ... bN 및 충전 시간 a1의 합과 같을 수 있다. 이를 일반화하면 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112020079582748-pat00046
Figure 112020079582748-pat00047
수학식 4에서
Figure 112020079582748-pat00048
은 k번째 배터리의 방전 후 휴지 시간을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00049
는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00050
는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다
도 9는 도 6의 S140 단계가 수행되는 과정을 예시적으로 나타낸 순서도이다. 도 9의 실시예를 설명함에 있어서 도 7과 중복되는 내용은 생략한다.
도 9를 참조하면, 스케줄링 장치(100)는 S142 단계에서 수학식 5의 만족 여부를 판단할 수 있다.
[수학식 5]
Figure 112020079582748-pat00051
Figure 112020079582748-pat00052
수학식 5에서
Figure 112020079582748-pat00053
은 k번째 배터리의 방전 후 휴지 시간의 허용 범위의 하한 값을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00054
는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00055
는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다.
수학식 5에서 우변은 수학식 4에서 나타낸 k번째 배터리의 방전 후 휴지 시간 gk와 같을 수 있다. 스케줄링 장치(100)는
Figure 112020079582748-pat00056
인 k값 모두에 대해서 수학식 5가 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 임의의 k 값에 대해 수학식 5가 만족하지 않는 경우, 방전 후 휴지 시간
Figure 112020079582748-pat00057
k가 하한 값
Figure 112020079582748-pat00058
보다 작을 수 있다. 즉, 방전 후 휴지 시간 hk가 과도하게 짧게 설정되어 k번째 배터리의 방전 후 휴지 시간이 충분히 확보되지 않을 수 있다.
이 경우, S147 단계에서 스케줄링 장치(100)는 대상 배터리 집합을 확장할 수 있다. 대상 배터리 집합을 충분히 확장하게 되면 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수 N이 커지게 되어 수학식 5가 만족될 수 있다.
수학식 5가 만족되는 것으로 판단되면 대상 배터리 집합이 과도하게 크게 설정되는 것을 방지하기 위해 S148 단계에서 스케줄링 장치(100)는 수학식 6의 만족 여부를 판단할 수 있다.
[수학식 6]
Figure 112020079582748-pat00059
수학식 6에서
Figure 112020079582748-pat00060
은 k번째 배터리의 방전 후 휴지 시간의 허용 범위의 상한 값을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00061
는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
Figure 112020079582748-pat00062
는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다.
수학식 3에서 우변은 수학식 4에서 나타낸 k번째 배터리의 방전 후 휴지 시간
Figure 112020079582748-pat00063
k와 같을 수 있다. 스케줄링 장치(100)는
Figure 112020079582748-pat00064
인 k값 모두에 대해서 수학식 6이 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 임의의 k 값에 대해 수학식 6이 만족하지 않는 경우, 방전 후 휴지 시간
Figure 112020079582748-pat00065
k가 상한 값
Figure 112020079582748-pat00066
보다 클 수 있다. 즉, 방전 후 휴지 시간
Figure 112020079582748-pat00067
k가 과도하게 크게 설정되어 자연 방전 효과가 발생할 수 있고 충방전 테스트 효율이 저하될 수 있다.
이 경우, S149 단계에서 스케줄링 장치(100)는 대상 배터리 집합을 축소할 수 있다. 대상 배터리 집합을 적절히 축소하면 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수 N이 작아지게 되어 수학식 6이 만족될 수 있다. S145 내지 S149 단계를 거쳐서 스케줄링 장치(100)는 배터리들 각각의 방전 후 휴지 시간이 적절히 설정되도록 할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, S150 단계에서 스케줄링 장치(100)는 확정된 대상 배터리 집합의 충방전 스케줄 정보를 생성할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 도 8에서 나타낸 바와 같이 제1 시간 구간 내에 확정된 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 각각의 충전 시간을 배치하고 제1 시간 구간과 인접환 제2 시간 구간 내에 확정된 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 각각의 방전 시간을 배치할 수 있다.
S160 단계에서 스케줄링 장치(100)는 충방전 스케줄 정보에 기초하여 스위칭 모듈을 제어할 수 있다. 스케줄링 장치(100)는 스위칭 모듈을 제어하여 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 중 어느 하나가 선택적으로 충방전 테스트 장치(200) 연결되도록 할 수 있다. 예를 들어, 스케줄링 장치(100)는 충전 시간 a1 및 방전 시간 b1 동안 1번째 배터리가 스위칭 모듈(300)을 통해 충방전 테스트 장치(100)와 연결되도록 하고, 나머지 시간 동안 1번째 배터리가 충방전 테스트 장치(100)와 연결되지 않도록 할 수 있다.
이상 도 1 내지 도 9를 참조하여 예시적인 실시예들에 따른 충방전 테스트 시스템과 그에 적용되는 스케줄링 장치 및 방법에 관하여 설명하였다. 적어도 하나의 실시예에 따르면 스케줄링 장치가 복수의 배터리들이 스위칭 모듈을 통해 선택적으로 충방전 테스트 장치와 연결되는 스케줄을 조절함으로써 충방전 테스트 장치의 효율이 높아질 수 있다. 적어도 하나의 실시예에 따르면 충방전 테스트 장치가 다수의 배터리에 대한 충방전 테스트를 짧은 시간 안에 완료할 수 있다. 적어도 하나의 실시예에 따르면 스케줄링에 의해 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 각각의 휴지 시간이 적절하게 설정될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (11)

  1. 충방전 테스트 장치에 연결된 스케줄링 장치에 의해 수행되는 충방전 테스트 스케줄링 방법에 있어서,
    (a) 충방전 테스트의 수행 대상이 되는 대상 배터리 집합을 설정하는 단계;
    (b) 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각에 대한 충전 시간 및 방전 시간을 설정하는 단계;
    (c) 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 후 휴지 시간 및 방전 후 휴지 시간에 대한 정보를 결정하는 단계;
    (d) 상기 충전 시간, 상기 방전 시간, 상기 충전 후 휴지 시간 및 상기 방전 후 휴지 시간에 대한 정보에 기초하여 상기 대상 배터리 집합의 재설정 여부를 판단하는 단계;
    (e) 상기 (d) 단계의 판단 결과에 따라 상기 대상 배터리 집합이 확정되면, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간, 충전 후 휴지 시간, 방전 시간 및 방전 후 휴지 시간의 배치를 결정하기 위한 스케줄링 정보를 생성하는 단계;
    (f) 상기 스케줄링 정보에 기초하여 스위칭 모듈을 제어함으로써 상기 충방전 테스트 장치의 충방전 터미널이 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 중 어느 하나와 선택적으로 상호 연결되게 하는 단계를 포함하는 충방전 테스트 스케줄링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 종류와 상기 배터리 각각을 충방전 하는 씨-레이트(C-rate), 상기 배터리 각각의 충전 시간 및 상기 배터리 각각의 방전 시간에 기초하여 상기 배터리 각각의 충전 후 휴지 시간의 허용 범위에 대한 정보와 상기 배터리 각각의 방전 후 휴지 시간의 허용 범위에 대한 정보를 설정하는 충방전 테스트 스케줄링 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는
    (d-1) 제1 시간 구간에서 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간을 순차적으로 배치하고, 제2 시간 구간에서 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 방전 시간을 순차적으로 배치하는 단계;
    (d-2) 상기 (d-1) 단계에 의해 스케줄링 된 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 후 휴지 시간과 상기 (c) 단계에 의해 결정된 충전 후 휴지 시간의 허용 범위를 비교하는 단계 및
    (d-3) 상기 비교 결과에 기초하여 상기 대상 배터리 집합의 재설정 여부를 판단하는 단계를 포함하는 충방전 테스트 스케줄링 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 (d-3) 단계에서 수학식 1을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 수학식 1을 만족하지 않는 경우, 상기 대상 배터리 집합을 확대하는 충방전 테스트 스케줄링 방법.
    (수학식 1)
    Figure 112020079582748-pat00068

    Figure 112020079582748-pat00069

    (수학식 1에서
    Figure 112020079582748-pat00070
    은 k번째 배터리의 충전 후 휴지 시간의 허용 범위의 하한 값을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
    Figure 112020079582748-pat00071
    는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
    Figure 112020079582748-pat00072
    는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다).
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 (d-3) 단계에서 수학식 2를 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 수학식 2를 만족하지 않는 경우, 상기 대상 배터리 집합을 축소하는 충방전 테스트 스케줄링 방법.
    (수학식 2)
    Figure 112020079582748-pat00073

    Figure 112020079582748-pat00074

    (수학식 2에서
    Figure 112020079582748-pat00075
    은 k번째 배터리의 충전 후 휴지 시간의 허용 범위의 상한 값을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
    Figure 112020079582748-pat00076
    는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
    Figure 112020079582748-pat00077
    는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다).
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는
    (d-1) 제1 시간 구간에서 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간을 순차적으로 배치하고, 제2 시간 구간에서 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 방전 시간을 순차적으로 배치하는 단계;
    (d-4) 상기 (d-1) 단계에 의해 스케줄링 된 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 방전 후 휴지 시간과 상기 (c) 단계에 의해 결정된 충전 후 휴지 시간의 허용 범위를 비교하는 단계 및
    (d-5) 상기 비교 결과에 기초하여 상기 대상 배터리 집합의 재설정 여부를 판단하는 단계를 포함하는 충방전 테스트 스케줄링 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 (d-5) 단계에서 수학식 3을 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 수학식 3을 만족하지 않는 경우, 상기 대상 배터리 집합을 확대하는 충방전 테스트 스케줄링 방법.
    (수학식 3)
    Figure 112020079582748-pat00078

    Figure 112020079582748-pat00079

    (수학식 3에서
    Figure 112020079582748-pat00080
    은 k번째 배터리의 방전 후 휴지 시간의 허용 범위의 하한 값을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
    Figure 112020079582748-pat00081
    는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
    Figure 112020079582748-pat00082
    는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다).
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 (d-5) 단계에서 수학식 4를 만족하는지 여부를 판단하고, 상기 수학식 4를 만족하지 않는 경우, 상기 대상 배터리 집합을 확대하는 충방전 테스트 스케줄링 방법.
    (수학식 4)
    Figure 112020079582748-pat00083

    Figure 112020079582748-pat00084

    (수학식 4에서
    Figure 112020079582748-pat00085
    은 k번째 배터리의 방전 후 휴지 시간의 허용 범위의 상한 값을 나타내고, N은 대상 배터리 집합에 포함된 배터리의 개수를 나타내고,
    Figure 112020079582748-pat00086
    는 j번째 배터리의 충전 시간을 나타내고,
    Figure 112020079582748-pat00087
    는 j번째 배터리의 방전 시간을 나타낸다).
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 (e) 단계에서 제1 시간 구간 안에서 확정된 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간을 순차적으로 배치하고, 상기 제1 시간 구간과 인접한 제2 시간 구간 안에서 상기 확정된 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 방전 시간을 순차적으로 배치하는 충방전 테스트 스케줄링 방법.
  10. 충방전 테스트 장치 및 스위칭 모듈과 연결되어 충방전 테스트 스케줄링을 수행하는 스케줄링 장치에 있어서,
    통신부; 및
    상기 통신부와 연결된 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는 충방전 테스트의 수행 대상이 되는 대상 배터리 집합을 설정하는 프로세스, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각에 대한 충전 시간 및 방전 시간을 설정하는 프로세스, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 후 휴지 시간 및 방전 후 휴지 시간에 대한 정보를 결정하는 프로세스, 상기 충전 시간, 상기 방전 시간, 상기 충전 후 휴지 시간 및 상기 방전 후 휴지 시간에 대한 정보에 기초하여 상기 대상 배터리 집합의 재설정 여부를 판단하는 프로세스, 상기 대상 배터리 집합이 확정되면, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간, 충전 후 휴지 시간, 방전 시간 및 방전 후 휴지 시간의 배치를 결정하기 위한 스케줄링 정보를 생성하는 프로세스 및 상기 스케줄링 정보에 기초하여 스위칭 모듈을 제어함으로써 상기 충방전 테스트의 충방전 터미널이 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 중 어느 하나와 선택적으로 상호 연결되게 하는 프로세스를 수행하는 스케줄링 장치.
  11. 충방전 테스트 시스템에 있어서,
    충방전 테스트 장치;
    충방전 테스트 장치의 충방전 터미널과 복수의 배터리 중 어느 하나를 선택적으로 상호 연결하는 스위칭 모듈; 및
    상기 스위칭 모듈을 제어하는 스케줄링 장치를 포함하며,
    상기 스케줄링 장치는 충방전 테스트의 수행 대상이 되는 대상 배터리 집합을 설정하는 프로세스, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각에 대한 충전 시간 및 방전 시간을 설정하는 프로세스, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 후 휴지 시간 및 방전 후 휴지 시간에 대한 정보를 결정하는 프로세스, 상기 충전 시간, 상기 방전 시간, 상기 충전 후 휴지 시간 및 상기 방전 후 휴지 시간에 대한 정보에 기초하여 상기 대상 배터리 집합의 재설정 여부를 판단하는 프로세스, 상기 대상 배터리 집합이 확정되면, 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리 각각의 충전 시간, 충전 후 휴지 시간, 방전 시간 및 방전 후 휴지 시간의 배치를 결정하기 위한 스케줄링 정보를 생성하는 프로세스 및 상기 스케줄링 정보에 기초하여 상기 스위칭 모듈을 제어함으로써 상기 충방전 테스트 장치의 충방전 터미널이 상기 대상 배터리 집합에 포함된 배터리들 중 어느 하나와 선택적으로 상호 연결되게 하는 프로세스를 수행하는 충방전 테스트 시스템.
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Citations (4)

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