KR20140061040A - 에뮬레이터를 이용한 bms 테스트 방법 - Google Patents

에뮬레이터를 이용한 bms 테스트 방법 Download PDF

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Abstract

에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법은, BMS 테스트를 위한 배터리 센싱 모듈, 배터리 팩 및 전동 장치 중 어느 하나 이상의 차량 탑재 수단에 대해 에뮬레이터를 생성하는 단계; 배터리 제어 모듈, 상기 배터리 센싱 모듈, 상기 배터리 팩 및 상기 전동 장치 중, 상기 단계에 의해 에뮬레이터가 생성된 차량 탑재 수단 이외에 나머지 다른 차량 탑재 수단과, 상기 에뮬레이터가 상호 연동하여 BMS 테스트를 수행하는 단계; 및 상기 BMS 테스트를 통하여 BMS 테스트 결과를 생성하는 단계를 포함한다.

Description

에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법 {BMS TEST METHOD USING EMULATOR}
본 발명은 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법에 관한 것으로, 특히 차량탑재 수단에 대응되는 에뮬레이터를 생성하여 BMS 테스트를 수행하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)에 대한 테스트는 실제 차량 탑재 수단을 가지고 테스트를 하는 것이 일반적이다.
실제 차량 탑재 수단을 가지고 테스트를 함은 테스트에 있어 많은 시간이 소요 되고, 테스트 도중 배터리의 폭발 가능성 등 안전성의 문제가 야기되어 왔다.
한국등록특허 제0494937호는 배터리 시스템의 충전 및 방전 상태를 테스트하는 배터리 시험기, 상기 결과를 입수하고 표시하는 제어용 컴퓨터, 시뮬레이션 시험을 관장하는 마스터 제어기 및, 하드웨어를 시뮬레이션 루프 안에 포함 시켜 실시간으로 상기 배터리 시스템의 상태를 시뮬레이션 하는 시뮬레이션 부를 포함하여 배터리 시스템 테스트에 대한 부품 신뢰성을 증대시키는 기술을 소개하였다.
그러나, 이와 같은 종래의 BMS를 테스트하기 위한 기술들은 배터리 팩을 실제 하드웨어로 이용하여 시뮬레이션 하는 구성만을 개시하고 있을 뿐, 최적의 BMS 테스트를 수행하기 위해 고려되어야 하는 요소를 제시하지 못하고, 시간단축 및 안전성 문제의 해결방안에 대해 구체적인 기술을 제시하고 있지 못하다. 나아가, 종래 기술들은 주요 모듈인 배터리 제어 모듈을 제외한 배터리 센싱 모듈, 배터리 팩 및 전동 장치에 대해 에뮬레이터를 이용하는 기술을 제시하고 있지 못하다.
따라서, 최적의 BMS 테스트를 수행하기 위해 고려되어야 하는 요소들을 제시하고 이들 요소들을 에뮬레이터로 생성함으로써, 시간단축 및 안전성을 높일 수 있는 새로운 BMS 테스트 기술의 필요성이 절실하게 대두된다.
본 발명의 목적은 BMS 테스트를 진행하는 경우 고려되어야 하는 요소들을 정의하고, 이들 요소들을 에뮬레이터로 생성하여 BMS 테스트 수행에서 시간을 단축시키고 및 안전성을 향상시키는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 차량의 급 가속 및 급 감속 운행 정보를 포함한 에뮬레이터를 이용하여, 차량의 급 가속 및 급 감속에 따른 배터리 충전 및 방전 알고리즘을 개선하도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 에뮬레이터를 이용하여, 배터리 팩의 전압, 전류, 온도, 제조사 및 특성을 변경하면서, 이에 따른 배터리 제어 모듈의 동작을 테스트함으로써, 시간을 비약적으로 단축시키는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 에뮬레이터의 설정 정보를 데이터베이스에 저장함으로써, 통계 데이터를 통한 BMS 알고리즘을 개선하도록 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법은, 제1 차량 탑재 수단에 대해 에뮬레이터를 생성하는 단계; 제2 차량 탑재 수단과, 상기 에뮬레이터가 상호 연동하여 BMS 테스트를 수행하는 단계; 및 상기 BMS 테스트를 통하여 BMS 테스트 결과를 생성하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 제2 차량 탑재 수단은 배터리 제어 모듈, 배터리 센싱 모듈, 배터리 팩 및 전동 장치 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 제1 차량 탑재 수단은 상기 제2 차량 탑재 수단에 포함되지 아니한 상기 배터리 센싱 모듈, 배터리 팩 및 전동 장치 중 하나 이상을 포함한다.
이 때, 상기 배터리 센싱 모듈은 상기 배터리 팩의 전압, 전류 및 온도 수치를 측정하고, 상기 배터리 제어 모듈에 상기 측정 결과를 전달할 수 있다.
이 때, 상기 전동 장치는 상기 배터리 제어 모듈에 차량의 급 가속 및 급 감속 운행 정보를 전달할 수 있다.
이 때, 상기 BMS 테스트를 수행하는 단계는 상기 에뮬레이터를 이용하여, 상기 배터리 센싱 모듈에서 상기 배터리 제어 모듈로 전달되는 상기 배터리 팩의 전압, 전류 및 온도 중 어느 하나 이상의 수치를 변경하면서, 이에 따른 상기 배터리 제어 모듈의 동작을 테스트할 수 있다.
이 때, 상기 BMS 테스트를 수행하는 단계는 상기 에뮬레이터를 이용하여, 상기 배터리 팩의 제조사 및 특성을 변경하면서, 이에 따른 상기 배터리 센싱 모듈 및 상기 배터리 제어 모듈의 동작을 테스트할 수 있다.
이 때, 상기 BMS 테스트를 수행하는 단계는 상기 에뮬레이터를 이용하여, 상기 전동 장치에서 상기 배터리 제어 모듈로 전달되는 급 가속 및 급 감속 중 어느 하나 이상의 운행 정보를 변경하면서, 이에 따른 상기 배터리 제어 모듈, 배터리 센싱 모듈 및 배터리 팩의 동작을 테스트 할 수 있다.
이 때, 상기 BMS 테스트 결과는 상기 차량의 급 가속 및 급 감속 운행 정보, 상기 배터리 팩의 전압, 전류, 온도 및 상기 배터리 팩의 충전 및 방전 정보를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법은 상기 에뮬레이터의 설정 정보를 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법은 상기 BMS 테스트 진행 상황을 실시간으로 사용자에게 시각적으로 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, BMS 테스트를 진행하는 경우 고려되어야 하는 요소들을 정의하고, 이들 요소들을 에뮬레이터로 생성하여 BMS 테스트 수행에서 시간을 단축시키고 및 안전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 차량의 급 가속 및 급 감속 운행 정보를 포함한 에뮬레이터를 이용하여, 차량의 급 가속 및 급 감속에 따른 배터리 충전 및 방전 알고리즘을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 에뮬레이터를 이용하여, 배터리 팩의 전압, 전류, 온도, 제조사 및 특성을 변경하면서, 이에 따른 배터리 제어 모듈의 동작을 테스트함으로써, 시간을 비약적으로 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 에뮬레이터의 설정 정보를 데이터베이스에 저장함으로써, 통계 데이터를 통한 BMS 알고리즘을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 센싱 모듈, 배터리 팩 및 전동 장치에 대해 에뮬레이터를 생성하여 BMS 테스트를 수행하는 경우의 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 팩 및 전동 장치에 대해 에뮬레이터를 생성하여 BMS 테스트를 수행하는 경우의 예를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전동 장치에 대해 에뮬레이터를 생성하여 BMS 테스트를 수행하는 경우의 예를 나타낸 블록도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법은, 제1 차량 탑재 수단에 대해 에뮬레이터를 생성한다(S110).
이 때, 상기 제2 차량 탑재 수단은 배터리 제어 모듈, 배터리 센싱 모듈, 배터리 팩 및 전동 장치 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 제1 차량 탑재 수단은 상기 제2 차량 탑재 수단에 포함되지 아니한 상기 배터리 센싱 모듈, 배터리 팩 및 전동 장치 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 배터리 센싱 모듈은 상기 배터리 팩의 전압, 전류 및 온도 수치를 측정하고, 상기 배터리 제어 모듈에 상기 측정 결과를 전달할 수 있다.
이 때, 상기 전동 장치는 상기 배터리 제어 모듈에 차량의 급 가속 및 급 감속 운행 정보를 전달할 수 있다.
이 때, 단계(S110)는 상기 배터리 센싱 모듈, 상기 배터리 팩 및 상기 전동 장치 각각의 기능적 특성을 재현하는 배터리 센싱 모듈 에뮬레이터, 배터리 팩 에뮬레이터 및 전동 장치 에뮬레이터를 생성할 수 있다.
이 때, 상기 배터리 센싱 모듈 에뮬레이터는 상기 배터리 팩의 전압, 전류 및 온도 중 어느 하나 이상의 수치를 변경하여 상기 배터리 제어 모듈에 상기 수치를 전달할 수 있다.
이 때, 상기 배터리 팩 에뮬레이터는 상기 배터리 팩의 제조사 및 특성을 변경할 수 있다.
이 때, 상기 전동 장치 에뮬레이터는 상기 차량의 급 가속 및 급 감속 중 어느 하나 이상의 운행 정보를 운행 정보를 변경하여 상기 배터리 제어 모듈에 상기 운행 정보를 전달할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법은, 제2 차량 탑재 수단과, 상기 에뮬레이터가 상호 연동하여 BMS 테스트를 수행한다(S120).
이 때, 단계(S120)는 상기 에뮬레이터를 이용하여, 상기 배터리 센싱 모듈에서 상기 배터리 제어 모듈로 전달되는 상기 배터리 팩의 전압, 전류 및 온도 중 어느 하나 이상의 수치를 변경하면서, 이에 따른 상기 배터리 제어 모듈의 동작을 테스트할 수 있다.
이 때, 단계(S120)는 상기 에뮬레이터를 이용하여, 상기 배터리 팩의 제조사 및 특성을 변경하면서, 이에 따른 상기 배터리 센싱 모듈 및 상기 배터리 제어 모듈의 동작을 테스트할 수 있다.
이 때, 단계(S120)는 상기 에뮬레이터를 이용하여, 상기 전동 장치에서 상기 배터리 제어 모듈로 전달되는 급 가속 및 급 감속 중 어느 하나 이상의 운행 정보를 변경하면서, 이에 따른 상기 배터리 제어 모듈, 배터리 센싱 모듈 및 배터리 팩의 동작을 테스트 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법은, 상기 BMS 테스트를 통하여 BMS 테스트 결과를 생성한다(S130).
이 때, 상기 BMS 테스트 결과는 상기 차량의 급 가속 및 급 감속 운행 정보, 상기 배터리 팩의 전압, 전류, 온도 및 상기 배터리 팩의 충전 및 방전 정보를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법은, 상기 에뮬레이터의 설정 정보를 데이터베이스에 저장한다(S140).
도 1에는 도시되지 아니하였으나, 본 발명의 일실시예에 따른 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법은 상기 BMS 테스트 진행 상황을 실시간으로 사용자에게 시각적으로 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 센싱 모듈, 배터리 팩 및 전동 장치에 대해 에뮬레이터를 생성하여 BMS 테스트를 수행하는 경우의 예를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 단계(S110)에서 배터리 센싱 모듈, 배터리 팩 및 전동 장치 각각의 기능적 특성을 재현하는 배터리 센싱 모듈 에뮬레이터(212), 배터리 팩 에뮬레이터(213) 및 전동 장치 에뮬레이터(211)를 생성하였음을 알 수 있다.
이 때, 배터리 센싱 모듈 에뮬레이터(212)는 상기 배터리 팩의 전압, 전류 및 온도 중 어느 하나 이상의 수치를 변경하여 배터리 제어 모듈(221)에 상기 수치를 전달할 수 있다.
이 때, 배터리 팩 에뮬레이터(213)는 상기 배터리 팩의 제조사 및 특성을 변경할 수 있다.
이 때, 전동 장치 에뮬레이터(211)는 상기 차량의 급 가속 및 급 감속 중 어느 하나 이상의 운행 정보를 변경하여 배터리 제어 모듈(221)에 상기 운행 정보를 전달할 수 있다.
또한, 단계(S120)는 배터리 센싱 모듈 에뮬레이터(212)를 이용하여, 배터리 제어 모듈(221)로 전달되는 상기 배터리 팩의 전압, 전류 및 온도 중 어느 하나 이상의 수치를 변경하면서, 이에 따른 배터리 제어 모듈(221)의 동작을 테스트할 수 있다.
이 때, 단계(S120)는 배터리 팩 에뮬레이터(213)를 이용하여, 상기 배터리 팩의 제조사 및 특성을 변경하면서, 이에 따른 배터리 센싱 모듈 에뮬레이터(212) 및 배터리 제어 모듈(221)의 동작을 테스트할 수 있다.
이 때, 단계(S120)는 전동 장치 에뮬레이터(211)를 이용하여, 배터리 제어 모듈(221)로 전달되는 급 가속 및 급 감속 중 어느 하나 이상의 운행 정보를 변경하면서, 이에 따른 배터리 제어 모듈(221), 배터리 센싱 모듈 에뮬레이터(212) 및 배터리 팩 에뮬레이터(213)의 동작을 테스트 할 수 있다.
이와 같이, 도 2의 예는 배터리 센싱 모듈 에뮬레이터(212)를 이용하여, 배터리 제어 모듈(221)로 전달되는 상기 배터리 팩의 전압, 전류 및 온도 중 어느 하나 이상의 수치를 변경하면서, 이에 따른 배터리 제어 모듈(221)의 동작을 테스트함으로써, 배터리 센싱 모듈 에뮬레이터(212)와 배터리 제어 모듈(221)의 상호 연동에 초점을 맞춘 BMS 테스트를 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 배터리 팩 및 전동 장치에 대해 에뮬레이터를 생성하여 BMS 테스트를 수행하는 경우의 예를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 단계(S110)에서 배터리 팩 및 전동 장치 각각의 기능적 특성을 재현하는 배터리 팩 에뮬레이터(313) 및 전동 장치 에뮬레이터(311)를 생성하였음을 알 수 있다.
이 때, BMS 모듈(325)은 배터리 제어 모듈(321) 및 상기 배터리 센싱 모듈(322)을 포함할 수 있다.
이 때, 배터리 센싱 모듈(322)은 상기 배터리 팩의 전압, 전류 및 온도 수치를 측정하고, 배터리 제어 모듈(321)에 상기 측정 결과를 전달할 수 있다.
이 때, 배터리 팩 에뮬레이터(313)는 상기 배터리 팩의 제조사 및 특성을 변경할 수 있다.
이 때, 전동 장치 에뮬레이터(311)는 상기 차량의 급 가속 및 급 감속 중 어느 하나 이상의 운행 정보를 변경하여 배터리 제어 모듈(321)에 상기 운행 정보를 전달할 수 있다.
또한, 단계(S120)는 배터리 팩 에뮬레이터(313)를 이용하여, 상기 배터리 팩의 제조사 및 특성을 변경하면서, 이에 따른 배터리 센싱 모듈(322) 및 배터리 제어 모듈(321)의 동작을 테스트할 수 있다.
이 때, 단계(S120)는 전동 장치 에뮬레이터(311)를 이용하여, 배터리 제어 모듈(321)로 전달되는 급 가속 및 급 감속 중 어느 하나 이상의 운행 정보를 변경하면서, 이에 따른 배터리 제어 모듈(321), 배터리 센싱 모듈(322) 및 배터리 팩 에뮬레이터(313)의 동작을 테스트 할 수 있다.
이와 같이, 도 3의 예는 배터리 팩 에뮬레이터(313)를 이용하여, 상기 배터리 팩의 제조사 및 특성을 변경하면서, 이에 따른 배터리 센싱 모듈(322) 및 배터리 제어 모듈(321)의 동작을 테스트함으로써, 배터리 팩 에뮬레이터(313)와 배터리 센싱 모듈(322) 및 배터리 제어 모듈(321)의 상호 연동에 초점을 맞춘 BMS 테스트를 수행할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 전동 장치에 대해 에뮬레이터를 생성하여 BMS 테스트를 수행하는 경우의 예를 나타낸 블록도이다.
도 4을 참조하면, 단계(S110)에서 전동 장치의 기능적 특성을 재현하는 전동 장치 에뮬레이터(411)를 생성하였음을 알 수 있다.
이 때, BMS 모듈(425)은 배터리 제어 모듈(421) 및 상기 배터리 센싱 모듈(422)을 포함할 수 있다.
이 때, 배터리 센싱 모듈(422)은 배터리 팩(423)의 전압, 전류 및 온도 수치를 측정하고, 배터리 제어 모듈(421)에 상기 측정 결과를 전달할 수 있다.
이 때, 전동 장치 에뮬레이터(411)는 상기 차량의 급 가속 및 급 감속 중 어느 하나 이상의 운행 정보를 변경하여 배터리 제어 모듈(421)에 상기 운행 정보를 전달할 수 있다.
또한, 단계(S120)는 전동 장치 에뮬레이터(411)를 이용하여, 배터리 제어 모듈(421)로 전달되는 급 가속 및 급 감속 중 어느 하나 이상의 운행 정보를 변경하면서, 이에 따른 배터리 제어 모듈(421), 배터리 센싱 모듈(422) 및 배터리 팩(423)의 동작을 테스트 할 수 있다. 이와 같이, 도 4의 예는 전동 장치 에뮬레이터(411)와 배터리 제어 모듈(421), 배터리 센싱 모듈(422) 및 배터리 팩(423)의 상호 연동에 초점을 맞춘 BMS 테스트를 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
210: 에뮬레이터
211: 전동 장치 에뮬레이터
212: 배터리 센싱 모듈 에뮬레이터
213: 배터리 팩 에뮬레이터
220: 차량 탑재 수단
221: 배터리 제어 모듈
322: 배터리 센싱 모듈
325: BMS 모듈
423: 배터리 팩

Claims (1)

  1. 제1 차량 탑재 수단에 대해 에뮬레이터를 생성하는 단계;
    제2 차량 탑재 수단과, 상기 에뮬레이터가 상호 연동하여 BMS(Battery Management System) 테스트를 수행하는 단계; 및
    상기 BMS 테스트를 통하여 BMS 테스트 결과를 생성하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 에뮬레이터를 이용한 BMS 테스트 방법.
KR1020120128166A 2012-11-13 2012-11-13 에뮬레이터를 이용한 bms 테스트 방법 KR20140061040A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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