KR20140120161A - System for testing battery management system - Google Patents

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KR20140120161A
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Abstract

The present invention relates to a system for testing a battery management system (BMS), comprising: a control unit which has a virtual battery having charging/discharging functions and varies an operation status of the virtual battery; and a process unit to control the control unit so that the operation status of the virtual battery can be changed to an instable status based on a pre-registered setting value and to measure control performance of converting the instable status of the virtual battery to a standard status by a BMS to manage the virtual battery. The quality of the BMS is determined by measuring the time for the BMS to convert the instable status of the virtual battery to the standard status. Furthermore, the quality of the BMS is automatically determined, thereby providing the fast and reliable system for testing the BMS.

Description

ＢＭＳ 테스트 시스템 {SYSTEM FOR TESTING BATTERY MANAGEMENT SYSTEM}BMS Test System [0001]

본 발명은 BMS 테스트 시스템에 관한 것으로, 2차전지를 상시로 감시하고 제어하는 BMS를 생산함에 있어 BMS의 제어 성능을 계측하여 양부판정을 실시할 수 있는 BMS 테스트 시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a BMS test system, and more particularly, to a BMS test system capable of measuring a control performance of a BMS to produce a BMS that monitors and controls a secondary battery at all times.

일반적으로, 전기 자동차, 하이브리드 자동차 및 전기 오토바이등의 이동수단과, 무정전상태의 유지가 요구되는 보안시설 및 각종 현장에서는 전력을 통해 구동되는 장비를 동작시키기 위하여 배터리를 사용하고 있다. 이러한 배터리는 충전이 가능한 2차전지를 주로 사용하고 있는데, 일반적으로 2차전지는 충방전을 반복함에 따라 불가피하게 성능이 저하되는 문제가 발생하므로 배터리의 관리가 제대로 실시되지 않을 경우, 배터리의 불완전한 성능으로 인해 사고를 초래하기도 한다. 이에, 2차전지를 최적의 상태로 유지하여 배터리의 수명을 높이기 위해서는 기본적으로 배터리의 전압을 체크하고, 시기 적절하게 충전하여 전압을 유지하여야 하며, 충전 또는 방전 되는 과정에서 발생하는 배터리의 과열을 해소시켜 안전한 배터리 상태로 유지하는 것이 우선 과제이다. 이를 위해 각종 연료 전지 등의 배터리 셀을 갖는 배터리 모듈을 보다 효율적이고 안정적으로 관리하기 위해 배터리 관리 시스템(Battery Management System 이하 'BMS'라 함)이 제안되었다.  In general, batteries are used to operate mobile vehicles such as electric vehicles, hybrid vehicles and electric motorcycles, security facilities requiring maintenance of uninterruptible power, and equipment powered by electric power in various fields. Such a battery is mainly used for a rechargeable secondary battery. Generally, the secondary battery is inevitably deteriorated in performance due to repeated charging and discharging. Therefore, if the battery is not properly managed, It also causes accidents. Therefore, in order to maintain the secondary battery in an optimal state and to increase the life of the battery, it is necessary to basically check the voltage of the battery, charge it in a timely manner to maintain the voltage, and overheat the battery caused by charging or discharging To maintain a safe battery condition. For this purpose, a battery management system (hereinafter referred to as BMS) has been proposed to more efficiently and stably manage battery modules having battery cells such as various fuel cells.

BMS는 다수의 배터리 셀에 연결되어 각 배터리 셀의 전압값을 읽어 들인 후, 충전전류를 부동충전에서 간헐충전 방식으로 하여 자기방전량만큼 충전보상하여 적정충전상태를 유지하고 각각의 배터리 셀의 충/방전을 실시하도록 제어한다.  The BMS is connected to a plurality of battery cells to read the voltage value of each battery cell. The charging current is charged from the floating charging mode to the intermittent charging mode, / Discharge is performed.

또한, BMS는 배터리 충전 시, 과다충전에 따라 배터리가 과열되거나, 배터리 충전에 이용하기 위해 인가되는 전압이 과전압과 같은 기준에 맞지 않는 충전조건일 경우, 배터리의 보호와 사고예방을 위해 충전을 중단하는 등 배터리의 상태를 최적으로 관리하도록 BMS의 충방전 구동부를 제어하는 것이 주요 기능이다.In addition, when the battery is overcharged due to overcharging, or when the voltage applied for charging the battery is a charging condition that does not meet the criteria such as overvoltage, the BMS stops charging The main function is to control the charging / discharging drive of the BMS to optimize the state of the battery,

한편으로, 국내외에서 하이브리드 자동차(HEV:Hybrid Electrical Vehicles) 및 전기자동차(EV:Electrical Vehicles) 에 대한 관심이 높아지고 BMS가 개발되고 있지만, 2차 배터리를 대상으로 하는 BMS 테스트 시스템에 대한 연구 및 개발은 미흡한 상태에 있다. 예로서, BMS의 제어 성능을 테스트하기 위해 각각의 BMS에 실제 배터리를 직접 연결하여 검사를 실시하였고 특히, BMS를 BMS 테스트 장치와 1:1로 연결하여 테스트를 진행하는 방식은 BMS의 제어 성능을 테스트하는데 시간과 처리비용에 대한 문제가 발생하였다. On the other hand, interest in hybrid electric vehicles (HEVs) and electric vehicles (EVs) has increased and BMS has been developed at home and abroad. However, research and development of BMS test systems for secondary batteries It is in a state of insufficient. For example, in order to test the control performance of the BMS, the actual battery is directly connected to each BMS. In particular, the method of testing the BMS by connecting the BMS with the BMS test device in a 1: There were problems with time and processing costs in testing.

선행기술(대한민국공개특허 10-2003-0067862, 공개일 2003년 08월 19일, 전기 차량용 배터리 시스템의 자가 진단장치)에는 전기 차량의 배터리 시스템의 자가 진단장치에 있어서, BMS의 제어부에서 발생하는 캔(CAN)신호를 분석하여 제어부 상태 및 배터리 시스템을 점검하는 기술이 개시되어 있으나, 차량용 배터리에 연결하여 점검을 실시하는 방식이며, 동시에 다수의 배터리 시스템을 점검하지 못한다는 단점이 있다.Background Art [0002] A self-diagnosing apparatus for a battery system of an electric vehicle includes a can of a control unit of a BMS, (CAN) signal to check the status of the control unit and the battery system. However, it is a method of performing a check by connecting to a vehicle battery, and there is a disadvantage in that a plurality of battery systems can not be checked at the same time.

이러한 단점을 보완하고, 2차전지의 상태를 최적으로 관리할 수 있도록 효과적인 BMS 테스트 장치의 개발이 요구되고 있다.
To overcome these drawbacks, development of an effective BMS test apparatus is required to optimize the state of the secondary battery.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 배터리의 이상유무와 상태에 따라 배터리 셀의 충전 제어 및 온도 제어를 실시하는 BMS의 제어 성능을 계측하여 분석하여 테스트 결과의 신속성과 신뢰성을 도모할 수 있는 BMS 테스트 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for measuring and controlling the control performance of a BMS that performs charge control and temperature control of a battery cell according to an abnormality and a state of a battery, The present invention provides a BMS test system capable of providing a BMS test system.

상기 신뢰성을 위해 BMS의 계측된 제어 성능을 자동화하여 분석할 수 있도록 하고, 하나의 BMS 테스트 시스템에 다중의 BMS를 연결하여 동시 테스트를 통해 신속성 있는 테스트를 진행할 수 있도록 한다.For the above reliability, it is possible to automate and analyze the measured control performance of the BMS, and a plurality of BMSs can be connected to one BMS test system so that rapid testing can be performed through simultaneous testing.

또한, BMS의 테스트 요건을 부여할 수 있는 조건을 가지며, BMS에 연결되는 실제 배터리 대체할 수 있는 수단을 구비한 BMS 테스트 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is also an object of the present invention to provide a BMS test system having conditions that can give a test requirement of a BMS and having a means for replacing a real battery connected to the BMS.

상기의 목적은 본 발명에 따라, BMS(Battery Management System)의 양부를 판정하는 BMS 테스트 시스템에 있어서, 상기 BMS(Battery Management System)에 연결되어 상기 BMS(Battery Management System)에 의해 제어되는 가상 배터리를 포함하고, 상기 가상 배터리의 동작 상태를 변화시키는 컨트롤 유닛과, 기 등록된 설정값에 기초하여 상기 가상 배터리의 동작 상태가 불안정 상태로 변경되도록 상기 컨트롤유닛을 제어하며, 상기 BMS(Battery Management System)가 상기 가상 배터리의 불안정 상태를 표준 상태로 전환하는 제어 성능을 계측하는 프로세스부를 포함하며; 상기 프로세스부는 상기 BMS(Battery Management System)가 상기 가상 배터리의 불안정 상태를 표준 상태로 전환시키는데 소요되는 소요 시간이 기 설정된 기준 시간을 벗어나는 것으로 계측되는 경우, 상기 BMS(Battery Management System)의 불량으로 판정하는 것을 특징으로 하는 BMS 테스트 시스템으로 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a BMS test system for determining whether a battery management system (BMS) is compatible with a virtual battery connected to the BMS (Battery Management System) And controlling the control unit to change the operation state of the virtual battery to an unstable state based on a pre-registered set value, wherein the BMS (Battery Management System) And a process unit for measuring a control performance of switching the unstable state of the virtual battery to a standard state; When the BMS (Battery Management System) determines that the time required for converting the unstable state of the virtual battery to the standard state is determined to be out of a preset reference time, the process unit determines that the battery management system (BMS) And the BMS test system.

여기에서, 상기 설정값은, 상기 가상 배터리의 온도에 대응하는 온도 설정값을 포함하며; 상기 컨트롤유닛은 상기 프로세스부의 제어에 따라 상기 가상 배터리의 온도를 상기 온도 설정값으로 조절하여 상기 가상 배터리의 온도가 불안정 상태가 되도록 상기 가상 배터리를 제어하는 온도 조절기를 포함하는 것이 가능하다.Here, the set value includes a temperature set value corresponding to the temperature of the virtual battery; The control unit may include a temperature controller for controlling the virtual battery to adjust the temperature of the virtual battery to the temperature set value in accordance with the control of the processor so that the temperature of the virtual battery becomes unstable.

또한, 상기 설정값은 상기 가상 배터리에 인가되는 전원에 대응하는 전원 설정값을 포함하며; 상기 컨트롤유닛은 상기 프로세스부의 제어에 따라 상기 가상 배터리에 상기 전원 설정값에 대응하는 전원을 인가하여 상기 가상 배터리의 전원이 불안정 상태가 되도록 상기 가상 배터리를 제어하는 전원 조절기를 포함하는 것이 가능하다.Also, the set value may include a power supply setting value corresponding to a power source applied to the virtual battery; The control unit may include a power regulator for controlling the virtual battery so that the power of the virtual battery becomes unstable by applying a power corresponding to the power supply set value to the virtual battery under the control of the processor.

그리고, 상기 컨트롤유닛과 복수의 BMS(Battery Management System)를 다중 연결하는 멀티포트모듈을 더 포함하는 것이 가능하다.Further, it is possible to further include a multiport module for multiplexing and connecting a plurality of BMSs (Battery Management Systems) with the control unit.

또한, 상기 가상 배터리는, 상기 컨트롤유닛에 연동하여 충/방전되는 커패시터(capacitor)로 구성되어 상기 컨트롤유닛에 일체로 제작할 수 있다.In addition, the virtual battery may include a capacitor that is charged / discharged in conjunction with the control unit, and may be integrally formed in the control unit.

여기에서, 상기 컨트롤유닛은, 상기 가상 배터리의 온도가 불안정 상태일 때, 상기 가상 배터리를 표준상태로 변화시키도록 상기 BMS(Battery Management System)로부터 제어되는 방열수단을 더 포함할 수 있다.Here, the control unit may further include a heat dissipation unit that is controlled by the BMS (Battery Management System) to change the virtual battery to a standard state when the temperature of the virtual battery is unstable.

또한, 상기 컨트롤유닛은, 상기 가상 배터리의 상태를 검출하는 검출수단을 더 포함하며; 상기 검출수단은 상기 가상 배터리의 전압, 전류 및 온도 중 적어도 어느 하나를 검출하는 센서를 마련할 수 있다.Further, the control unit may further include detection means for detecting a state of the virtual battery; The detecting means may be provided with a sensor for detecting at least one of voltage, current and temperature of the virtual battery.

또한 본 발명에서 상기 BMS(Battery Management System)는 배터리의 상태에 대응하여 제어되도록 하는 복수의 제어기준값을 가지며; 상기 프로세스부는 상기 가상 배터리의 상태에 따라 상기 제어기준값에 기초하여 발생하는 상기 BMS(Battery Management System)의 제어신호 수신여부로 상기 BMS(Battery Management System)의 양부를 판단하며, 상기 제어기준값은 상기 프로세스부를 통해 변경 가능하도록 할 수 있다.
In the present invention, the BMS (Battery Management System) has a plurality of control reference values to be controlled in response to the state of the battery; The process unit determines whether the BMS (Battery Management System) is positive or negative based on whether the control signal of the BMS (Battery Management System) is generated based on the control reference value according to the state of the virtual battery. Can be made to be changeable through the department.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명에 의하면, BMS(Battery Management System)가 배터리를 최적화 상태로 관리할수 있는지 그 제어 성능을 확인함에 있어 종래에 실시하던 수동방식의 검사를 자동화하여 프로세서에 의해 판단을 실시하므로 과정이 보다 쉽고, 양품판정의 정확도를 높일 수 있다. According to the present invention, the BMS (Battery Management System) can manage the battery in an optimized state. In checking the control performance of the BMS, The process is easier and the accuracy of the good quality judgment can be improved.

또한, BMS에 직접 배터리를 연결하지 않고 가상배터리를 이용하여 테스트를 실시하므로 보다 용이하고 저비용으로 테스트 환경 구축이 가능하다.In addition, since the test is performed using the virtual battery without connecting the battery directly to the BMS, it is possible to construct a test environment easily and at a low cost.

또한, BMS 테스트 시스템에 테스트하고자 하는 BMS를 다중으로 연결하여 테스트를 실시하므로 테스트 처리속도가 증대된다. In addition, since the BMS to be tested is connected to the BMS test system in multiple, the test processing speed is increased.

이처럼, 전반적인 생산성이 증대되어 소비자의 요구를 만족시키는 제품공급에 기여할 수 있다.
As a result, the overall productivity is increased, contributing to the supply of products satisfying the needs of consumers.

도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 BMS 테스트 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 BMS 테스트 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은, 프로세서부에서의 BMS 테스트를 관리하기 위한 출력화면의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4와 도 5는 도 3을 보충설명하기 위한 도면이다.
도 6은 양품판정의 자동화 처리과정을 나타낸 순서도이다.1 is a schematic diagram of a BMS test system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a configuration of a BMS test system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an example of an output screen for managing the BMS test in the processor unit.
Fig. 4 and Fig. 5 are views for supplementing explanation of Fig.
6 is a flowchart showing an automatic processing procedure of the good product determination.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 BMS 테스트 시스템의 실시예들을 설명하는데 있어, 상호 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하여 설명하며, 필요에 따라 그 설명은 생략될 수 있다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the embodiments of the BMS test system according to the present invention, corresponding components will be described using the same reference numerals, and the description thereof may be omitted if necessary.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 BMS 테스트 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 BMS 테스트 시스템은 BMS(300)에 연결되는 컨트롤유닛(200)과, 프로세스부(100)를 포함하여 구성된다.FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a BMS test system according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the BMS test system according to the present invention includes a control unit 200 connected to the BMS 300 and a process unit 100.

배터리의 상태를 판단하여 최적의 상태로 유지하기 위한 제어를 실시하는 BMS(300)의 제어 성능을 확인하기 위해서는 BMS(300)에 연결된 배터리를 불안정 상태 즉, 비표준 상태로 변화시켜 BMS(300)가 배터리를 최적화 시키도록 유도하여야 하여야 하는데 본 발명에서 컨트롤유닛(200)이 이를 담당한다. 프로세스부(100)는 BMS(300)가 불안정 상태의 배터리를 표준 상태로 전환시키는 제어 성능을 계측하여 BMS(300)가 양품인지 불량인지 여부를 판단하게 된다. In order to confirm the control performance of the BMS 300 that performs the control for determining the state of the battery and maintaining the optimal state, the BMS 300 changes the battery connected to the BMS 300 to the unstable state, The control unit 200 is responsible for guiding the battery to be optimized. The process unit 100 determines whether the BMS 300 is good or bad by measuring the control capability of the BMS 300 to switch the unstable battery to the standard state.

본 발명의 실시예에 따른 BMS 테스트 시스템의 구성을 나타낸 도 2를 참조하여 보다 구체적인 구성을 설명하기로 한다.A more specific configuration will be described with reference to FIG. 2 showing a configuration of a BMS test system according to an embodiment of the present invention.

컨트롤유닛(200)은 가상 배터리(250)를 포함하며, 전원 조절기(210), 온도 조절기(220), 멀티포트모듈(280), 검출수단(270), 방열수단(260), 상태 표시등(290)을 더 포함하여 구성될 수 있다.The control unit 200 includes a virtual battery 250 and includes a power regulator 210, a temperature regulator 220, a multiport module 280, a detection unit 270, a heat dissipation unit 260, 290).

앞서 발명의 배경이 되는 기술에서 설명한 바와 같이 2차전지를 최적의 상태로 유지하여 배터리의 수명을 높이기 위해서는 기본적으로 적절한 전압을 유지하도록 하며, 충전시 발생할 수 있는 과전류의 인가와 이에 따른 배터리의 과온도를 제어하는 것이 중요하다. 이를 검사하기 위해 전원 조절기(210)와 온도 조절기(220)는 BMS(300)에 연결된 배터리에 전압과 온도를 불안정 상태로 변환시키는 기능을 한다.In order to maintain the secondary battery in an optimal state to improve the life of the battery as described in the background art of the present invention, it is necessary to basically maintain a proper voltage and to apply an overcurrent that may occur during charging, . The power controller 210 and the temperature controller 220 function to convert the voltage and temperature of the battery connected to the BMS 300 into an unstable state.

불안정 상태는 테스트를 실시하는 검사자가 프로세스부(100)에서 입력받은 배터리에 부여할 설정값에 상응하게 조절된다. The unstable state is adjusted in accordance with the set value to be given to the battery, which is inputted by the inspector of the process unit 100, to be tested.

본 발명에서 설명하는 배터리는 가상 배터리(250)를 예시로 하지만 무정전전원공급장치에 연동할 수 있는 공지된 2차전지는 적용할 수 있는 것은 당연하다.Although the battery described in the present invention exemplifies the virtual battery 250, it is natural that a known secondary battery capable of interlocking with the uninterruptible power supply can be applied.

프로세스부(100)에서 입력되는 설정값은 가상 배터리(250)의 온도에 대응하는 온도 설정값을 포함한다. 컨트롤유닛(200)은 프로세스부(100)의 제어에 따라 가상 배터리(250)를 온도 설정값으로 조절하여 가상 배터리(250)의 온도가 불안정 상태가 되도록 가상 배터리(250)를 제어한다. 이때, 온도 조절기(220)는 온도 설정값을 갖도록 가상 배터리(250)를 가열시킨다. 일반적으로 배터리의 과열의 조건은 대략 45℃ 내외로 설정한다.The set value input in the process unit 100 includes a temperature set value corresponding to the temperature of the virtual battery 250. [ The control unit 200 controls the virtual battery 250 so that the temperature of the virtual battery 250 becomes unstable by controlling the virtual battery 250 to the temperature set value under the control of the process unit 100. [ At this time, the temperature controller 220 heats the virtual battery 250 to have a temperature set value. Generally, the condition of overheating of the battery is set to about 45 캜.

또한, 설정값은 가상 배터리(250)에 인가되는 전원에 대응하는 전원 설정값을 포함한다. 컨트롤유닛(200)은 프로세스부(100)의 제어에 따라 가상 배터리(250)에 전원 설정값에 대응하는 전원을 인가하여 가상 배터리(250)의 전원이 불안정 상태가 되도록 상기 가상 배터리(250)를 제어한다. 이때, 전원 조절기(210)는 전원 설정값을 갖도록 가상 배터리(250)에 전류와 전압을 인가한다. 이때, 전원 설정부는 기준치 이상의 과전압과 과전류를 인가하거나 기준치 미만의 전압을 인가하는데 기준치의 크기는 배터리의 용도에 따라 다르게 설정한다.In addition, the set value includes a power supply setting value corresponding to the power supply applied to the virtual battery 250. [ The control unit 200 applies power to the virtual battery 250 under the control of the processor unit 100 and supplies power to the virtual battery 250 so that the power of the virtual battery 250 becomes unstable. . At this time, the power regulator 210 applies a current and a voltage to the virtual battery 250 so as to have a power setting value. At this time, the power setting unit applies the overvoltage and the overcurrent more than the reference value or the voltage less than the reference value, and the size of the reference value is set differently according to the use of the battery.

여기에서 전원 조절기(210)는 통상의 배터리가 갖는 직류전원을 인가하도록 하며, 프로세스부(100)와 통신하도록 랜선으로 연결되는 것을 예시로 하지만 연결 수단에 있어서 다양한 연결방식을 적용할 수 있음은 물론이다.Here, the power regulator 210 applies a direct current power of a normal battery, and is connected to the processor unit 100 through a LAN to communicate with the processor unit 100. However, various connecting methods can be applied to the connecting unit to be.

프로세스부(100)는 BMS(300)가 가상 배터리(250)의 불안정 상태를 표준 상태로 전환시키는데 소요되는 소요 시간이 기 설정된 기준 시간을 벗어나는 것으로 계측되는 경우, BMS(300)의 불량으로 판정한다.The process unit 100 determines that the time required for the BMS 300 to convert the unstable state of the virtual battery 250 to the standard state is determined to be out of the predetermined reference time and determines that the BMS 300 is defective .

그 예시로 전원 조절기(210)에서 가상 배터리(250)에 과전압을 갖도록 충전할 경우, BMS(300)는 가상 배터리를 표준 상태의 전압을 갖도록 충전을 중단시켜야 하지만 설정된 기준 시간 이내에 충전을 중단시키는 기능을 BMS(300)가 하지 못할 경우 프로세스부(100)는 BMS(300)를 불량으로 판정한다.For example, when the power regulator 210 charges the virtual battery 250 to have an overvoltage, the BMS 300 stops the charging so that the virtual battery has the voltage of the standard state, but stops charging within the set reference time The process unit 100 determines that the BMS 300 is defective.

이와 마찬가지로 온도 조절기(220)에서 가상 배터리(250)의 충방전시 발생할 수 있는 과온상태를 부여하면, BMS(300)는 가상 배터리(250)의 온도를 표준 상태로 조절하기 위한 냉각수단을 작동시키거나, 충전 또는 방전을 중단시켜 가상 배터리의 온도를 제어하도록 하여야 하지만 설정된 기준 시간 이내에 온도 제어가 완료되지 못할 경우 프로세스부(100)는 BMS(300)를 불량으로 판정한다. The BMS 300 activates the cooling means for adjusting the temperature of the virtual battery 250 to the standard state by providing the overtemperature state that may occur when the temperature regulator 220 charges and discharges the virtual battery 250 If the temperature control is not completed within the set reference time, the process unit 100 determines that the BMS 300 is defective.

본 발명의 실시예에 따른 컨트롤유닛(200)은, 컨트롤유닛(200)과 복수의 BMS(300)를 다중 연결하는 멀티포트모듈(280)을 더 포함할 수 있다. 멀티포트모듈(280)은 각각의 BMS(300)에 병렬연결되어 가상 배터리(250)의 온도와 전압상태에 대한 신호를 보내며, 한편으로는 각각의 BMS(300)에서 측정된 결과를 프로세스부(100)에 전송하는 용도로 사용된다.The control unit 200 according to the embodiment of the present invention may further include a multiport module 280 for connecting the control unit 200 and a plurality of BMSs 300 in a multiplex manner. The multiport module 280 is connected in parallel to each BMS 300 to signal the temperature and voltage status of the virtual battery 250 and to send the measured result from each BMS 300 to the process unit 100).

멀티포트모듈(280)은 각각의 BMS(300)에 구비된 RS-232 또는 RS485 와 같은 표준 통신 방식으로 연결되어 처리된 신호를 전송하도록 한다. 설명한 표준 통신 방식은 BMS(300)에 주로 적용하고 있는 통신 방식의 예 이므로 이에 한정하는 것은 아니다.The multiport module 280 is connected to each BMS 300 through a standard communication method such as RS-232 or RS485, and transmits the processed signal. The standard communication method described above is an example of a communication method that is mainly applied to the BMS 300, and is not limited thereto.

한편으로, 컨트롤유닛(200)은 가상 배터리(250)의 온도가 불안정 상태일 때, 가상 배터리(250)를 표준상태로 변화시키도록 BMS(300)로부터 제어되는 방열수단(260)을 포함할 수 있다. 앞서 설명한 온도 조절기(220)에서 가상 배터리(250)의 가열과 냉각을 실시하는 것이 가능하지만 통상 온도 조절기(220)는 가열의 수단으로 이용하므로 별도의 방열수단(260)이 요구될 수 있다. 방열수단(260)은 방열판과 방열팬을 그 예시로 하며, 과온도를 갖는 가상 배터리(250) 또는 가상 배터리(250)가 인접하게 구성된 컨트롤유닛(200)의 일측에서 작동한다. The control unit 200 may include a heat dissipation means 260 controlled from the BMS 300 to change the virtual battery 250 to a standard state when the temperature of the virtual battery 250 is unstable have. Although it is possible to heat and cool the virtual battery 250 in the temperature controller 220 described above, since the temperature controller 220 is used as a means of heating, a separate heat dissipating unit 260 may be required. The heat dissipating unit 260 is an example of a heat dissipating plate and a heat dissipating fan. The virtual battery 250 or the virtual battery 250 having an overtemperature operates at one side of the control unit 200 configured adjacent thereto.

가상 배터리(250)의 예로, 2차전지의 특성인 재충전 기능을 갖도록, 컨트롤유닛(200)에 연동하여 충/방전되는 커패시터(capacitor)를 구성함이 바람직할 수 있다. 실제의 2차전지를 BMS(300) 테스트에 이용하는 경우 부피와 무게에 따른 제약이 수반되고 온도 조절에 소요되는 시간이 늘어나게 되어 테스트에 어려움이 있었던 반면, 가상 배터리(250)를 이용할 경우, 충전과 방전시간이 매우 짧고, 소형화된 커패시터를 이용함에 따라 2차전지의 특성을 확인할 수 있으면서도 저비용으로 테스트 환경을 구축할 수 있다는 효과를 갖는다. As an example of the virtual battery 250, it may be preferable to configure a capacitor to be charged / discharged in conjunction with the control unit 200 so as to have a recharging function which is a characteristic of the secondary battery. When the actual secondary battery is used in the BMS 300 test, it is difficult to perform the test because the volume and weight of the secondary battery are limited and the time required for temperature control is increased. On the other hand, when the virtual battery 250 is used, By using a capacitor having a very short time and a miniaturized capacitor, the characteristics of the secondary battery can be confirmed, and the test environment can be constructed at low cost.

또한 가상 배터리(250)는 상기 컨트롤유닛(200)에 일체로 제작될 수 있는데 온도와 전압 조절을 컨트롤유닛(200)의 동작전원을 이용하여 가상 배터리(250)에 전원을 인가할 수 있고, 충방전과 온도 조절기(220)에 의한 발열을 해소하는데 컨트롤유닛(200)의 단일 방열수단(260)으로 냉각을 실시할 수 있어 테스트 환경 구축에 용이하도록 제작된다. In addition, the virtual battery 250 can be integrally manufactured in the control unit 200. The virtual battery 250 can be powered by using the operating power of the control unit 200, The cooling can be performed by the single heat dissipating unit 260 of the control unit 200 in order to solve the heat generated by the discharge and the temperature regulator 220,

그리고, 가상 배터리(250)의 전압, 전류 및 온도 중 어느 하나 이상을 검출하는 센서가 구비되어 가상 배터리(250)의 제어상태를 검출하는 검출수단(270)을 비롯하여, 컨트롤유닛(200), 프로세스부(100), BMS(300), 가상 배터리(250), 방열수단(260) 및 검출수단(270)의 동작상태를 나타내는 상태 표시등(290)이 컨트롤유닛(200)의 일측에 구비되어 비정상 작동 상태를 경고등을 통해 나타낸다.. A sensor for detecting at least one of a voltage, a current and a temperature of the virtual battery 250 is provided to detect the control state of the virtual battery 250. The detection unit 270 includes a control unit 200, A state indicator lamp 290 indicating the operation state of the battery unit 100, the BMS 300, the virtual battery 250, the heat dissipating unit 260 and the detecting unit 270 is provided at one side of the control unit 200, Operational status is indicated by warning light.

도 3은, 프로세스부(100)에서의 BMS(300) 테스트를 관리하기 위한 출력화면의 예시를 나타낸 도면이고, 도 4와 도 5는 도 3을 보충설명하기 위한 도면이다. 이를 참고하여 양품판단을 위해 처리되는 BMS(300)의 테스트 항목과 그 내용에 대한 설명을 하기로 한다.FIG. 3 is a diagram showing an example of an output screen for managing the BMS 300 test in the process unit 100, and FIGS. 4 and 5 are diagrams for supplementing explanation of FIG. Test items and contents of the BMS 300 to be processed for the determination of good goods will be described with reference to this.

전술한 설정값은 컨트롤유닛(200)에 연결된 프로세스부(100)에서 계측결과의 분석을 출력하고 테스트 환경을 설정할 수 있도록 프로그램을 통해 입력된다. 프로세스부(100)는 계측된 데이터를 분석하여 양품판정을 처리할 수 있는 처리부를 가지는 PC를 예로 한다. The set values are input through the program so that the process unit 100 connected to the control unit 200 outputs the analysis of the measurement results and can set the test environment. The process unit 100 is an example of a PC having a processing unit capable of analyzing the measured data and processing a good quality determination.

한편으로는 컨트롤유닛(200)에 프로세스부(100)를 실장시켜 컨트롤유닛(200)을 제어함과 동시에 분석결과를 처리할 수 있도록 펌웨어를 설치하여 실시하는 것도 본 발명의 일 형태가 될 수 있음을 밝힌다.On the other hand, it is also possible to install the process unit 100 in the control unit 200 to control the control unit 200, and to install the firmware so that the analysis result can be processed. .

도 3에서 도시된 바와 같이 프로세스부(100)에서 출력되는 화면은 컨트롤유닛(200)에 연동하도록 연결된 BMS(300)의 목록을 보여주며, 각각의 BMS(300)에는 제품정보(510)와 설정값(520)을 포함하여 나타낸다.3, the screen output from the process unit 100 displays a list of BMSs 300 linked to the control unit 200. Each BMS 300 includes product information 510 and settings Value < / RTI >

제품정보(510)의 예시를 나타내는 도면이 도 4이며, 설정값(520)의 예시를 나타낸 도면이 도 5이다. FIG. 4 shows an example of the product information 510, and FIG. 5 shows an example of the set value 520. As shown in FIG.

제품정보(510)는 테스트 하고자 하는 BMS(300)의 정보를 입력하는 부분으로 제품을 식별하기 위한 제품코드와 명칭을 입력한다. 시작온도는 과온테스트를 시작하기 위한 초기의 온도를 설정한 값이고, 초기전압과 초기전류는 배터리의 초기 상태로 보정할 때 사용할 전압과 전류값이다. 안정화 시간은 배터리의 전압을 보정한 후 안정화 동작시킬 시간이다. 추가시간은 과온 테스트시, 과온으로 올라갔다 과온재충전온도 이하로 내려가 정상충전이 된 후, 추가로 테스트하는 시간을 입력하는 것이며, 기록간격은 BMS(300)의 제어 성능을 데이터로 저장하기 위한 시간간격을 입력하는 것이다. The product information 510 is a part for inputting information of the BMS 300 to be tested and inputs a product code and a name for identifying the product. The starting temperature is the initial temperature setting for starting the over temperature test. The initial voltage and the initial current are the voltage and current values to be used when calibrating to the initial state of the battery. The stabilization time is the time to stabilize after correcting the voltage of the battery. The additional time is set to an over-temperature during an over-temperature test. The temperature is lowered to an over-temperature re-charge temperature and is normally charged, and then a further test time is input. The write interval is a time for storing the control performance of the BMS 300 as data Enter an interval.

설정값(520)은 가상 배터리(250)를 불안정 상태로 변경하도록 과온도, 과전압 및 과전류를 부여할 값이며, BMS(300)을 점검하기 위한 값을 세팅할 수 있도록 한다.The set value 520 is a value for giving over temperature, overvoltage, and overcurrent to change the virtual battery 250 to an unstable state, and allows a value for checking the BMS 300 to be set.

일반적으로, BMS(Battery Management System)는 배터리의 상태에 대응하여 제어되도록 하는 복수의 제어기준값이 설정되어 있다. 여기에서, 제어기준값은 BMS(300)의 안정화 제어 성능을 점검 가능한 요소로 충전차단전압, 과온차단온도, 과전류보호값 등이 설정되어 있다.Generally, a plurality of control reference values are set in the BMS (Battery Management System) so as to be controlled in accordance with the state of the battery. Here, the control reference value is an element that can check the stabilization control performance of the BMS 300, and the charge cutoff voltage, overtemperature shutdown temperature, overcurrent protection value, and the like are set.

제어기준값의 설정은 전술한 검출수단(270)으로부터의 검출결과, 가상 배터리(250)의 상태가 제어기준값에 도달했을 때, 기 설정된 기준 시간 이내에 BMS(300)로부터 가상 배터리(250)를 표준 상태로 변화시키는 제어가 실시되지 않을 경우, BMS(300)의 불량으로 판단하기 위함이다.The setting of the control reference value is performed by setting the virtual battery 250 as a standard state from the BMS 300 within a predetermined reference time when the state of the virtual battery 250 reaches the control reference value as a result of detection from the above- , It is determined that the BMS 300 is defective.

또한, 제어기준값은 재충전전압, 과온재충전온도, 표준온도, 온도보상전압, 시간당온도변화폭, 시간당전압변동폭, 냉각팬동작전류를 등을 설정하여 컨트롤유닛(200)의 제어 성능을 세부적으로 판단할 수 있도록 한다. Further, the control reference value can be determined in detail by controlling the recharge voltage, over-temperature recharge temperature, standard temperature, temperature compensation voltage, temperature change width per hour, voltage fluctuation width per hour, cooling fan operation current, .

추가적으로, 제어기준값은 프로세스부를 통해 사용자가 임의의 값을 부여하여 조절하는 것도 가능하다.In addition, the control reference value can be adjusted by the user through the process unit.

도 5에서의 셀 개수는 가상 배터리(250)에 구성된 셀의 수를 나타내는 것으로 본 발명의 실시예에서는 배터리 셀에 대응하는 요소인 커패시터를 나타낸다. 2차전지는 다수의 배터리 셀이 연결되어 고용량의 전압을 유지하므로 실제 배터리 조건과 유사하도록 각각의 배터리 셀에 대응되는 커패시터를 테스트 한다.The number of cells in FIG. 5 represents the number of cells configured in the virtual battery 250, and in the embodiment of the present invention represents a capacitor which is an element corresponding to the battery cell. The secondary battery is connected to a plurality of battery cells to maintain a high capacity voltage, so that the capacitors corresponding to the respective battery cells are tested so as to be similar to actual battery conditions.

재충전 전압은 가상 배터리(250)가 방전될 때, 재충전을 실시하는 전압값이며, 충전차단전압은 재충전 시, 가상 배터리(250)가 적정전압을 갖는 상태가 되어 충전을 중단시킬 전압을 설정한 것이다.The recharge voltage is a voltage value for recharging when the virtual battery 250 is discharged and the charge cutoff voltage is a state in which the virtual battery 250 has an appropriate voltage at the time of recharging to set a voltage for stopping charging .

과온차단온도는 가상 배터리(250)를 충방전 시킬 때, 지나치게 과열되는 경우 충방전을 중단시키고 방열을 실시하도록 설정한 값이다. 과온재충전온도는 과온차단된 가상 배터리(250)를 재충전 시키는 온도값을 설정한 것이며, 배터리 저전압과 과온알람온도는 배터리 상태를 알람으로 표시하기 위한 설정값이다. The over-temperature cut-off temperature is a value set to stop the charging and discharging and perform the heat dissipation when the overcharge of the virtual battery 250 is excessive. The over-temperature recharge temperature is a temperature value for recharging the virtual battery 250 that is overheated, and the battery undervoltage and over-temperature alarm temperature are set values for displaying the battery state as an alarm.

또한, 과온 또는 과전압이 인가되었을 때, 가상 배터리(250)를 표준상태로 변화시키는 속도를 판단하기 위해 시간당온도변화폭과 시간당전압변동폭의 하한치를 설정한다.Further, when an over-temperature or an over-voltage is applied, a lower limit of the temperature variation width per unit time and the voltage variation width per unit time is set to determine the rate at which the virtual battery 250 is changed to the standard state.

상술한 설정값을 기준으로 프로세스부(100)는 온도 조절기(220)와 방열수단(260)을 이용하여 불안정 상태의 배터리가 표준 상태로 판단될 수 있는 오차범위 내로 돌아오도록 보정을 실시하여 정해진 시간내에 표준 상태 구간의 온도범위로 변화되지 않을 경우, 불량으로 판정하게 된다. Based on the set values described above, the process unit 100 corrects the temperature of the unstable battery to return to an error range within which the battery can be judged as a standard state by using the temperature controller 220 and the heat dissipating unit 260, If the temperature range of the standard state section does not change within the temperature range of the standard state section.

이와 마찬가지로 전원 조절기(210)를 통해 가상 배터리(250)에 전압 및 전류를 인가했을 때, 정해진 시간 내에 표준 상태 구간의 전원 범위로 변화되지 않을 경우 불량으로 판정하게 된다.
Likewise, when voltage and current are applied to the virtual battery 250 through the power adjuster 210, it is determined that the voltage and current do not change to the power supply range of the standard state section within a predetermined time period.

상술한 설명을 바탕으로 BMS(300)의 양품판단 처리과정을 보면 다음과 같다.Based on the above description, the process of determining the quality of the BMS 300 is as follows.

우선 초기 준비단계(S610)가 실시된다. 초기 준비단계는 프로세스부(100), 컨트롤유닛(200), BMS(300)에 동작전원을 공급하고, 프로세스부(100)를 통해 연결된 BMS(300)에 제품번호를 입력하는 과정이 포함된다.An initial preparation step (S610) is performed. The initial preparation step includes supplying the operation power to the process unit 100, the control unit 200 and the BMS 300 and inputting the product number to the BMS 300 connected through the process unit 100.

다음으로 방열수단(260), 검출수단(270), 상태 표시등(290)의 동작 이상유무를 점검하는 과정(S620)이 진행된다.Next, the process of checking whether there is an operation abnormality of the heat dissipating means 260, the detecting means 270, and the status display lamp 290 (S620) proceeds.

그 이후, BMS(300)의 초기 셋팅값을 확인하는 과정(S630)이 진행된다. BMS(300)는 배터리를 관리하기 위한 설정값에 의해 관리되지만 초기 기본셋팅값으로 설정되지 않을 경우가 발생하므로 이를 확인하여야 양품판단에 에러가 없다.Thereafter, the initial setting value of the BMS 300 is checked (S630). Although the BMS 300 is managed by the set value for managing the battery, it may not be set as the initial default setting value, so that it is necessary to confirm that there is no error in determining the good quality.

다음으로, 가상 배터리(250)에 불안정 상태로 변환하는 과정(S640)과 불안정 상태를 표준 상태로 조절하는 과정 및 BMS(300)의 제어 성능을 기록하는 과정(S650)을 갖는다. Next, the process of converting the virtual battery 250 into the unstable state (S640), the process of adjusting the unstable state to the standard state, and the process of recording the control performance of the BMS 300 (S650).

다음으로, 계측된 BMS(300)의 제어 성능 데이터를 분석하여 양품여부를 을 판단하는 과정(S660)이 진행된다. 양품 판단은 앞서 설명한 바와 같이 정해진 시간 내에 표준 상태 구간의 배터리 상태 범위로 변화되는지 여부로 결정한다.Next, the control performance data of the measured BMS 300 is analyzed to determine whether it is good (S660). The determination of good is determined as to whether or not the battery condition range of the standard state section is changed within a predetermined time as described above.

다음으로 판단결과의 저장 및 출력과정(S670)의 과정이 수행된다.Next, the process of storing and outputting the determination result (S670) is performed.

이로써, BMS(300) 성능 제어를 테스트함에 있어 자동화를 통해 판단의 신속성과 정확도를 높이고 생산성을 절감하하는 BMS 테스트 시스템이 제공된다.
This provides a BMS test system that automates the speed and accuracy of judgment and reduces productivity in testing BMS (300) performance control.

비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
Although several embodiments of the present invention have been shown and described, those skilled in the art will appreciate that various modifications may be made without departing from the principles and spirit of the invention . The scope of the invention will be determined by the appended claims and their equivalents.

100 : 프로세스부 200 : 컨트롤유닛
210 : 전원 조절기 220 : 온도 조절기
250 : 가상 배터리 260 : 방열수단
270 : 검출수단 280 : 멀티포트모듈
290 : 상태 표시등 300 : BMS100: Process unit 200: Control unit
210: Power regulator 220: Temperature regulator
250: virtual battery 260: heat sink
270: Detection means 280: Multiport module
290: Status indicator 300: BMS

Claims (8)

BMS(Battery Management System)의 양부를 판정하는 BMS 테스트 시스템에 있어서,
상기 BMS(Battery Management System)에 연결되어 상기 BMS(Battery Management System)에 의해 제어되는 가상 배터리를 포함하고, 상기 가상 배터리의 동작 상태를 변화시키는 컨트롤 유닛과,
기 등록된 설정값에 기초하여 상기 가상 배터리의 동작 상태가 불안정 상태로 변경되도록 상기 컨트롤유닛을 제어하며, 상기 BMS(Battery Management System)가 상기 가상 배터리의 불안정 상태를 표준 상태로 전환하는 제어 성능을 계측하는 프로세스부를 포함하며;
상기 프로세스부는 상기 BMS(Battery Management System)가 상기 가상 배터리의 불안정 상태를 표준 상태로 전환시키는데 소요되는 소요 시간이 기 설정된 기준 시간을 벗어나는 것으로 계측되는 경우, 상기 BMS(Battery Management System)의 불량으로 판정하는 것을 특징으로 하는 BMS 테스트 시스템.
A BMS test system for determining whether a battery management system (BMS)
And a virtual battery connected to the BMS (Battery Management System) and controlled by the BMS (Battery Management System), the control unit changing an operation state of the virtual battery,
The control unit controls the control unit to change the operation state of the virtual battery to an unstable state based on the pre-registered set value, and the BMS (Battery Management System) controls the control performance of switching the unstable state of the virtual battery to the standard state And a process section for measuring the temperature;
When the BMS (Battery Management System) determines that the time required for converting the unstable state of the virtual battery to the standard state is determined to be out of a preset reference time, the process unit determines that the battery management system (BMS) The BMS test system comprising:
제1항에 있어서,
상기 설정값은, 상기 가상 배터리의 온도에 대응하는 온도 설정값을 포함하며;
상기 컨트롤유닛은 상기 프로세스부의 제어에 따라 상기 가상 배터리의 온도를 상기 온도 설정값으로 조절하여 상기 가상 배터리의 온도가 불안정 상태가 되도록 상기 가상 배터리를 제어하는 온도 조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 테스트 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the set value includes a temperature set value corresponding to a temperature of the virtual battery;
Wherein the control unit includes a temperature controller for controlling the virtual battery so that the temperature of the virtual battery becomes unstable by adjusting the temperature of the virtual battery to the temperature set value under the control of the process unit system.
제1항에 있어서,
상기 설정값은 상기 가상 배터리에 인가되는 전원에 대응하는 전원 설정값을 포함하며;
상기 컨트롤유닛은 상기 프로세스부의 제어에 따라 상기 가상 배터리에 상기 전원 설정값에 대응하는 전원을 인가하여 상기 가상 배터리의 전원이 불안정 상태가 되도록 상기 가상 배터리를 제어하는 전원 조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 테스트 시스템.
The method according to claim 1,
The set value includes a power setting value corresponding to a power source applied to the virtual battery;
And the control unit includes a power regulator for controlling the virtual battery so that the power of the virtual battery becomes unstable by applying a power corresponding to the power supply set value to the virtual battery under the control of the processor unit BMS test system.
제1항에 있어서,
상기 컨트롤유닛과 복수의 BMS(Battery Management System)를 다중 연결하는 멀티포트모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 테스트 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising a multi-port module for connecting the control unit and a plurality of BMSs (Battery Management Systems).
제1항에 있어서,
상기 가상 배터리는,
상기 컨트롤유닛에 연동하여 충방전 되는 커패시터(capacitor)로 구성되어 상기 컨트롤유닛에 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 BMS 테스트 시스템.
The method according to claim 1,
The virtual battery includes:
And a capacitor that is charged and discharged in conjunction with the control unit, and is integrally fabricated in the control unit.
제2항에 있어서,
상기 컨트롤유닛은, 상기 가상 배터리의 온도가 불안정 상태일 때, 상기 가상 배터리를 표준상태로 변화시키도록 상기 BMS(Battery Management System)로부터 제어되는 방열수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 테스트 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the control unit further comprises a radiating means controlled by the BMS (Battery Management System) to change the virtual battery to a standard state when the temperature of the virtual battery is in an unstable state.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 컨트롤유닛은,
상기 가상 배터리의 상태를 검출하는 검출수단을 더 포함하며;
상기 검출수단은 상기 가상 배터리의 전압, 온도 및 충전전류 중 적어도 어느 하나를 검출하는 센서인 것을 특징으로 하는 BMS 테스트 시스템.
The method according to claim 2 or 3,
The control unit includes:
Further comprising detecting means for detecting a state of the virtual battery;
Wherein the detecting means is a sensor for detecting at least one of a voltage, a temperature and a charging current of the virtual battery.
제1항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 BMS(Battery Management System)는 배터리의 상태에 대응하여 제어되도록 하는 복수의 제어기준값을 가지며;
상기 프로세스부는 상기 가상 배터리의 상태에 따라 상기 제어기준값에 기초하여 발생하는 상기 BMS(Battery Management System)의 제어신호 수신여부로 상기 BMS(Battery Management System)의 양부를 판단하며;
상기 제어기준값은 상기 프로세스부를 통해 변경 가능한 것을 특징으로 하는 BMS 테스트 시스템.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The BMS (Battery Management System) has a plurality of control reference values to be controlled in response to a state of a battery;
Wherein the process unit determines whether the BMS (Battery Management System) is in compliance with the control signal of the BMS (Battery Management System) generated based on the control reference value according to the state of the virtual battery;
Wherein the control reference value is changeable through the process unit.
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