KR20190115938A - Bms 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

Bms 모니터링 장치 및 방법

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KR20190115938A
KR20190115938A KR1020180039230A KR20180039230A KR20190115938A KR 20190115938 A KR20190115938 A KR 20190115938A KR 1020180039230 A KR1020180039230 A KR 1020180039230A KR 20180039230 A KR20180039230 A KR 20180039230A KR 20190115938 A KR20190115938 A KR 20190115938A
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Abstract

본 발명은 서로 다른 복수의 BMS를 모니터링 하는 과정에서 효과적으로 복수의 BMS를 모니터링할 수 있는 BMS 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치는, 상위 제어 장치와 통신하는 서로 다른 복수의 BMS를 모니터링 하는 장치로서, 상기 상위 제어 장치와 각 BMS 사이의 통신 규약을 각 BMS의 식별 정보에 맵핑하여 저장하도록 구성된 저장 모듈; 상기 복수의 BMS 중 모니터링 대상이 되는 하나 이상의 BMS에 대한 식별 정보와, 상기 식별 정보에 대응하는 모니터링 항목을 입력 받도록 구성된 입력 모듈; 상기 입력 모듈로부터 상기 식별 정보 및 상기 모니터링 항목을 수신하고, 상기 저장 모듈로부터 상기 식별 정보에 대응하는 상기 통신 규약을 수신하며, 상기 입력된 모니터링 항목에 대응하는 설정 정보를 상기 통신 규약으로부터 추출하여 상기 모니터링 항목과 상기 설정 정보가 맵핑되어 구비된 설정 파일을 생성하도록 구성된 생성 모듈; 및 상기 생성 모듈로부터 상기 생성된 설정 파일을 수신하고, 수신된 설정 파일을 이용하여 상기 모니터링 대상이 되는 BMS로부터 상기 모니터링 항목에 대응되는 센싱값을 수신하며, 상기 수신된 설정 파일에 포함된 설정 정보를 기초로 상기 센싱값을 모니터링 하도록 구성된 제어 모듈을 포함한다.

Description

BMS 모니터링 장치 및 방법{Apparatus and method for monitoring Battery Management System}
본 발명은 BMS 모니터링 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서로 다른 복수의 BMS를 모니터링 하는 과정에서 효과적으로 복수의 BMS를 모니터링할 수 있는 BMS 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
일반적으로, 에너지 저장 시스템(ESS: Energy Storage System)은 발전 전력을 저장해서 수요 패턴에 맞게 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 시스템으로서, 발전소에서 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해주는 저장 장치를 말한다. 이러한 에너지 저장 시스템은 발전소에서 생산한 전력을 가정이나 공장 등에 바로 전달하지 않고 대형 2차 배터리와 같은 에너지 저장 수단에 에너지를 저장했다가 전력이 가장 필요한 시기와 장소에 전력을 생성한 후 전송하여 에너지 효율을 높이는 시스템이다.
에너지 저장 시스템은 복수의 배터리 랙과 배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)을 포함하는 배터리 시스템, 전력 변환 시스템(PCS: Power Conversion System) 및 에너지 관리 시스템(EMS: Energy Management System)을 포함한다. 복수의 배터리 랙은 에너지를 충전하여 저장하고 필요시 에너지를 방전하여 출력하기 위한 것이고, 배터리 관리 시스템은 복수의 배터리 랙을 관리하기 위한 것이며, 전력 변환 시스템은 전력망인 그리드와 접속하여 직류를 교류로 변환하거나 교류를 직류로 변환하고 배터리의 충방전을 제어하기 위한 것이며, 에너지 관리 시스템은 부하, 배터리 상태 등을 고려하여 배터리 관리 시스템 및 전력 변환 시스템을 제어하기 위한 것이다.
에너지 저장 시스템에 포함된 복수의 배터리 랙 각각은 복수의 배터리 모듈을 포함할 수 있고, 이때 각각의 배터리 모듈은 복수의 이차 전지를 포함할 수 있다. 이러한 이차 전지의 충방전을 효과적으로 제어하기 위해서는, BMS가 이차 전지의 전압, 전류, 온도, SOC 또는 SOH 등을 모니터링하고, 모니터링된 정보를 기초로 이차 전지를 제어해야 한다.
일반적으로 ESS에는 서로 다른 복수의 BMS가 포함될 수 있다. 이 경우, 각각의 BMS를 모니터링 하기 위해서는 각 BMS에 맞게 통신 정보를 별도로 설정하고, 설정된 통신 정보를 기초로 순차적으로 각 BMS를 모니터링 해야 하는 번거로움이 있었다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 배경하에 창안된 것으로서, 서로 다른 복수의 BMS를 모니터링 하는 과정에서 효과적으로 복수의 BMS를 모니터링할 수 있는 BMS 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치는, 상위 제어 장치와 통신하는 서로 다른 복수의 BMS를 모니터링 하는 장치로서, 상기 상위 제어 장치와 각 BMS 사이의 통신 규약을 각 BMS의 식별 정보에 맵핑하여 저장하도록 구성된 저장 모듈; 상기 복수의 BMS 중 모니터링 대상이 되는 하나 이상의 BMS에 대한 식별 정보와, 상기 식별 정보에 대응하는 모니터링 항목을 입력 받도록 구성된 입력 모듈; 상기 입력 모듈로부터 상기 식별 정보 및 상기 모니터링 항목을 수신하고, 상기 저장 모듈로부터 상기 식별 정보에 대응하는 상기 통신 규약을 수신하며, 상기 입력된 모니터링 항목에 대응하는 설정 정보를 상기 통신 규약으로부터 추출하여 상기 모니터링 항목과 상기 설정 정보가 맵핑되어 구비된 설정 파일을 생성하도록 구성된 생성 모듈; 및 상기 생성 모듈로부터 상기 생성된 설정 파일을 수신하고, 수신된 설정 파일을 이용하여 상기 모니터링 대상이 되는 BMS로부터 상기 모니터링 항목에 대응되는 센싱값을 수신하며, 상기 수신된 설정 파일에 포함된 설정 정보를 기초로 상기 센싱값을 모니터링 하도록 구성된 제어 모듈을 포함한다.
또한, 상기 입력 모듈은, 상기 모니터링 항목에 대한 편집 정보를 더 입력 받도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치는, 상기 입력 모듈로부터 상기 편집 정보를 수신하며, 상기 편집 정보를 기초로 상기 설정 파일을 편집하도록 구성된 편집 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 편집 모듈은, 상기 BMS가 동작하는 동안에도 상기 설정 파일을 편집할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 저장 모듈은, 상기 입력 모듈로부터 상기 편집 정보를 수신하고, 상기 편집 정보의 입력 횟수를 저장하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 생성 모듈은, 상기 저장 모듈로부터 상기 편집 정보의 최빈값을 수신하고, 상기 최빈값을 기초로 상기 설정 정보의 인덱스를 생성하며, 상기 모니터링 항목과 상기 인덱스를 테이블화하여 상기 설정 파일을 생성하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈은, 상기 센싱값을 상기 저장 모듈에 로깅하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치는, 상기 제어 모듈로부터 모니터링된 센싱값을 수신하고, 상기 저장 모듈로부터 로깅된 센싱값을 수신하며, 상기 모니터링된 센싱값 및 로깅된 센싱값을 표시하도록 구성된 표시 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS는, 본 발명에 따른 BMS 모니터링 장치를 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 방법은, 상위 제어 장치와 통신하는 서로 다른 복수의 BMS를 모니터링 하는 방법으로서, 상기 상위 제어 장치와 각 BMS 사이의 통신 규약을 각 BMS의 식별 정보에 맵핑하여 저장하는 단계; 상기 복수의 BMS 중 모니터링 대상이 되는 하나의 BMS에 대한 식별 정보와, 상기 식별 정보에 대응하는 모니터링 항목을 입력 받는 단계; 상기 모니터링 항목에 대응하는 설정 정보를 상기 통신 규약으로부터 추출하여 상기 모니터링 항목과 상기 설정 정보가 맵핑되어 구비된 설정 파일을 생성하는 단계; 및 상기 모니터링 대상이 되는 하나의 BMS로부터 상기 모니터링 항목에 대응되는 센싱값을 수신하고, 상기 설정 정보를 기초로 상기 센싱값을 모니터링하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 복수의 BMS를 모니터링 함에 있어서, 각 BMS에 적용되는 설정 파일을 생성함으로써, 복수의 BMS를 동시에 효과적으로 모니터링할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 복수의 BMS를 모니터링하는 모니터링 항목과 이에 대응되는 설정 정보를 편집할 수 있도록 함으로써, 사용자가 쉽고 간편하게 복수의 BMS를 효과적으로 모니터링할 수 있는 개선된 BMS 모니터링 장치가 제공될 수 있다.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치가 ESS의 일부 구성 사이에 연결된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치가 참조하는 BMS의 식별 정보와 통신 규약을 보여준다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치가 생성한 설정 파일을 보여준다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 방법을 개략적으로 나타내는 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 안 되며, 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.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판정되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '제어 모듈'과 같은 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에서, 이차 전지는, 음극 단자와 양극 단자를 구비하며, 물리적으로 분리 가능한 하나의 독립된 셀을 의미한다. 일 예로, 파우치형 리튬 폴리머 셀 하나가 이차 전지로 간주될 수 있다.
본 발명에 따른 BMS 모니터링 장치는, BMS(Battery Management System)의 동작 상태를 모니터링 하는 장치이다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치는, 상위 제어 장치와 통신하는 서로 다른 복수의 BMS를 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치는, BMS가 배터리의 전압을 측정하는 동작을 모니터링할 수 있다. 여기서, 상위 제어 장치는, 하나 이상의 BMS를 제어하는 마스터 BMS일 수 있다. 또는, 상위 제어 장치는, EMS(Energy Management System)일 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 BMS 모니터링 장치는, 전력망인 그리드의 양단과 전기적으로 연결되는 복수의 배터리를 관리하는 복수의 BMS를 모니터링할 수 있다. 여기서, 복수의 배터리는, 복수의 이차 전지를 구비하며 서로 병렬 연결될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리는, 복수의 배터리 모듈을 구비할 수 있다. 여기서, 배터리 모듈은, 직렬 및/또는 병렬 연결된 복수의 이차 전지를 구비할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 BMS 모니터링 장치(100)는, 저장 모듈(110), 입력 모듈(120), 생성 모듈(130) 및 제어 모듈(140)을 포함한다.
상기 저장 모듈(110)은, 상위 제어 장치와 각 BMS 사이의 통신 규약을 저장하도록 구성될 수 있다. 특히, 저장 모듈(110)은, 통신 규약을 각 BMS의 식별 정보에 맵핑하여 저장할 수 있다. 여기서, 통신 규약은, 상위 제어 장치와 각 BMS 사이의 통신 정보일 수 있다. 예를 들어, 통신 규약은, CAN 통신 프로토콜(Protocol)을 포함할 수 있다. 또한, BMS의 식별 정보는, BMS의 고유 번호 또는 시리얼 번호일 수 있다.
상기 입력 모듈(120)은, 복수의 BMS 중 모니터링 대상이 되는 하나 이상의 BMS에 대한 식별 정보를 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 입력 모듈(120)은, 모니터링 대상이 되는 복수의 BMS에 대한 식별 정보를 입력 받을 수 있다. 또는, 입력 모듈(120)은, 모니터링 대상이 되는 하나의 BMS에 대한 식별 정보를 입력 받을 수 있다.
또한, 입력 모듈(120)은, BMS의 식별 정보에 대응하는 모니터링 항목을 입력 받도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 입력 모듈(120)은, 모니터링 대상이 되는 BMS에 대응되는 모니터링 항목을 입력 받을 수 있다. 보다 구체적으로, 입력 모듈(120)은, 사용자로부터 모니터링 대상이 되는 BMS의 식별 정보를 입력 받고, 모니터링 대상이 되는 BMS로부터 모니터링 하고자 하는 모니터링 항목을 입력 받을 수 있다. 여기서, 모니터링 항목은, 배터리를 관리 또는 제어하는 BMS의 동작 상태를 모니터링할 수 있는 항목일 수 있다. 예를 들어, 모니터링 항목은, 배터리의 전압, 전류, 온도, SOC, SOH 등을 포함할 수 잇다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 입력 모듈(120)은, 사용자로부터 숫자 또는 문자 등의 정보를 입력 받을 수 있도록 키보드, 마우스, 터치 스크린 또는 GUI(Graphical User Interface) 등으로 구현될 수 있다.
상기 생성 모듈(130)은, 입력 모듈(120)로부터 식별 정보 및 모니터링 항목을 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 생성 모듈(130)은, 입력 모듈(120)과 연결되어 전기적 신호를 주고 받을 수 있다. 또한, 생성 모듈(130)은, 입력 모듈(120)에 정보가 입력되면, 입력 모듈(120)로부터 BMS의 식별 정보 및 식별 정보에 대응되는 모니터링 항목을 수신할 수 있다.
또한, 생성 모듈(130)은, 저장 모듈(110)로부터 식별 정보에 대응하는 통신 규약을 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 생성 모듈(130)은, 저장 모듈(110)과 연결되어 전기적 신호를 주고 받을 수 있다. 또한, 생성 모듈(130)은, 입력 모듈(120)로부터 식별 정보를 수신 하면, 수신된 식별 정보를 기초로 저장 모듈(110)에 정보를 요청하고, 수신된 식별 정보에 대응하는 통신 규약을 저장 모듈(110)로부터 수신할 수 있다. 여기서, 통신 규약은, 저장 모듈(110)에 미리 저장될 수 있다.
또한, 생성 모듈(130)은, 상기 입력된 모니터링 항목에 대응하는 설정 정보를 통신 규약으로부터 추출할 수 있다. 보다 구체적으로, 생성 모듈(130)은, 저장 모듈(110)로부터 통신 규약을 수신하면, 수신된 통신 규약으로부터 모니터링 항목에 대응하는 설정 정보를 추출할 수 있다. 여기서, 설정 정보는, 통신 규약에 포함된 정보이며, 각 BMS 마다 다르게 설정된 모니터링 항목의 통신 프로토콜을 의미할 수 있다. 예를 들어, 식별 정보 1번 BMS가 상위 제어 장치와 통신할 때 사용하는 전압값의 CAN ID는 110이고, 식별 정보 2번 BMS가 상위 제어 장치와 통신할 때 사용하는 전압값의 CAN ID는 130일 수 있다.
또한, 생성 모듈(130)은, 설정 파일을 생성할 수 있다. 여기서, 설정 파일은, 모니터링 항목과 설정 정보가 맵핑되어 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 생성 모듈(130)은, 입력 모듈(120)로부터 식별 정보 및 모니터링 항목을 수신하고, 저장 모듈(110)로부터 설정 정보를 추출하면, 모니터링 항목과 설정 정보를 일대일로 대응시킬 수 있다. 특히, 생성 모듈(130)은, 식별 정보, 모니터링 항목 및 설정 정보를 맵핑할 수 있다. 즉, 설정 파일은, 식별 정보, 모니터링 항목 및 설정 정보가 맵핑된 테이블 형식의 파일일 수 있다.
이와 같은 구성을 통하여, 본 발명에 따른 BMS 모니터링 장치(100)는, 복수의 BMS에 대한 모니터링을 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
상기 제어 모듈(140)은, 생성 모듈(130)로부터 생성된 설정 파일을 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 모듈(140)은, 생성 모듈(130)과 연결되어 전기적 신호를 주고 받을 수 있다. 또한, 제어 모듈(140)은, 생성 모듈(130)에 의해 생성된 설정 파일을 생성 모듈(130)로부터 수신할 수 있다.
또한, 제어 모듈(140)은, 수신된 설정 파일을 이용하여 모니터링 대상이 되는 BMS로부터 모니터링 항목에 대응되는 센싱값을 수신할 수 있다. 여기서, 센싱값은, BMS가 배터리로부터 측정하는 데이터일 수 있다. 예를 들어, 센싱값은, 전압, 전류, 온도 등을 포함할 수 있다. 또한, 제어 모듈(140)은, 수신된 설정 파일에 포함된 설정 정보를 기초로 센싱값을 모니터링 하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 제어 모듈(140)은, 설정 파일을 수신하면, 설정 파일에 포함된 식별 정보, 모니터링 항목 및 설정 정보를 기초로 식별 정보에 대응되는 BMS로부터 모니터링 항목에 대응되는 센싱값을 수신할 수 있다. 또한, 제어 모듈(140)은, 센싱값을 수신하고, 센싱값을 모니터링할 수 있다.
한편, 생성 모듈(130) 및/또는 제어 모듈(140)은, 상술한 바와 같은 동작을 수행하기 위해, 당업계에 알려진 프로세서, ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀 및/또는 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
바람직하게는, 상기 입력 모듈(120)은, 모니터링 항목에 대한 편집 정보를 더 입력 받도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 입력 모듈(120)은, 모니터링 항목을 편집할 수 있는 편집 정보를 입력 받을 수 있다. 여기서, 편집 정보는, 모니터링 항목을 삭제 또는 추가할 수 있는 정보일 수 있다. 예를 들어, 편집 정보는, 전압값을 모니터링 항목에서 삭제하거나 추가하는 정보일 수 있다. 또는, 편집 정보는, 전압값의 모니터링 시간 간격을 변경하는 정보일 수 있다.
더욱 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치(100)는, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 편집 모듈(150)을 더 포함할 수 있다.
상기 편집 모듈(150)은, 입력 모듈(120)로부터 편집 정보를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 편집 모듈(150)은, 입력 모듈(120)과 연결되어 전기적 신호를 주고 받을 수 있다. 또한, 편집 모듈(150)은, 입력 모듈(120)에 편집 정보가 입력 되면, 입력 모듈(120)로부터 BMS의 모니터링 항목 및 모니터링 항목에 대응되는 편집 정보를 수신할 수 있다.
또한, 편집 모듈(150)은, 편집 정보를 기초로 설정 파일을 편집하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 편집 모듈(150)은, 생성 모듈(130)과 연결되어 전기적 신호를 주고 받을 수 있다. 또한, 편집 모듈(150)은, 입력 모듈(120)로부터 편집 정보를 수신하면, 생성 모듈(130)로부터 설정 파일을 수신하고, 수신된 설정 파일을 편집할 수 있다. 예를 들어, 편집 모듈(150)은, 설정 파일에 포함된 모니터링 항목을 편집할 수 있다.
이와 같은 구성을 통하여, 본 발명에 따른 BMS 모니터링 장치(100)는, 설정 파일의 편집을 요청할 필요 없이 사용자가 직접 모니터링 항목을 편집할 수 있어 BMS 모니터링의 접근성 및 편의성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 바람직하게는, 편집 모듈(150)은, BMS가 동작하는 동안에도 설정 파일을 편집할 수 있도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 편집 모듈(150)은, 상위 제어 장치가 동작하는 동안에도 설정 파일을 편집할 수 있다. 또한, 편집 모듈(150)은, 상위 제어 장치 및 BMS가 동작하는 동안에도 설정 파일을 편집할 수 있다.
이와 같은 구성을 통하여, 본 발명에 따른 BMS 모니터링 장치(100)는, 모니터링 동작 또는 모니터링 항목 변경을 위하여 상위 제어 장치 또는 BMS가 동작을 멈출 필요가 없게 되어, 효과적으로 BMS를 모니터링 할 수 있는 효과가 있다.
한편, 편집 모듈(150)은, 상술한 바와 같은 동작을 수행하기 위해, 당업계에 알려진 프로세서, ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀 및/또는 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 저장 모듈(110)은, 입력 모듈(120)로부터 편집 정보를 수신하고, 편집 정보의 입력 횟수를 저장할 수 있다. 보다 구체적으로, 저장 모듈(110)은, 입력 모듈(120)과 연결되어 입력 모듈(120)로부터 편집 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 저장 모듈(110)은, 편집 정보의 입력 횟수를 저장할 수 있다. 특히, 저장 모듈(110)은, 각 편집 정보의 입력 횟수를 BMS의 식별 정보에 맵핑하여 저장할 수 있다. 또한, 저장 모듈(110)은, 각 편집 정보의 입력 횟수를 모니터링 항목에 맵핑하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 전압값에 대하여 24시간동안 합산한 전압값을 모니터링 하는 편집 정보가 1번 BMS에 대하여 10회 입력 되는 경우, 저장 모듈(110)은, 1번 BMS에 맵핑하여 전압값에 대하여 24시간동안 합산한 전압값을 모니터링 하는 편집 정보를 저장할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 생성 모듈(130)은, 저장 모듈(110)로부터 편집 정보의 최빈값을 수신하고, 상기 최빈값을 기초로 설정 정보의 인덱스를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 생성 모듈(130)은, 저장 모듈(110)로부터 편집 정보를 수신할 수 있다. 특히, 생성 모듈(130)은, 편집 정보의 최빈값을 수신할 수 있다. 여기서, 최빈값은, 저장 모듈(110)에 저장된 편집 정보 중 입력 횟수가 가장 많은 편집 정보일 수 있다. 또한, 생성 모듈(130)은, 설정 정보 중 최빈값에 해당하는 정보가 최빈값에 해당하지 않는 정보와 구별되도록 인덱스를 생성할 수 있다. 예를 들어, '전압값에 대하여 24시간동안 합산한 전압값을 모니터링' 하는 편집 정보가 최빈값인 경우, 생성 모듈(130)은, 설정 정보 중 전압값에 해당하는 정보를 다른 정보와 구별할 수 있다. 특히, 생성 모듈(130)은, 전압값에 대하여 '전압값에 대하여 24시간동안 합산한 전압값을 모니터링' 하는 편집 정보가 있음을 인덱스로 생성할 수 있다.
또한, 생성 모듈(130)은, 모니터링 항목과 상기 인덱스를 테이블화하여 설정 파일을 생성하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 생성 모듈(130)은, 설정 파일을 생성할 때, 인덱스를 포함하여 설정 파일을 생성할 수 있다. 예를 들어, 생성 모듈(130)은, 모니터링 항목인 전압값과 '전압값에 대하여 24시간동안 합산한 전압값을 모니터링' 하는 인덱스를 테이블화하여 설정 파일을 생성할 수 있다.
이와 같은 구성을 통하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치(100)는, 다수 편집된 편집 정보를 이용하여 빠르게 BMS를 모니터링 할 수 있어 사용자 편의성이 향상되는 효과가 있다.
바람직하게는, 상기 제어 모듈(140)은, BMS의 센싱값을 저장 모듈(110)에 로깅하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제어 모듈(140)은, BMS로부터 모니터링 또는 수신한 센싱값을 저장 모듈(110)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 제어 모듈(140)은, 센싱값을 시간, 날짜 또는 연도에 따라 저장할 수 있다.
이와 같은 구성을 통하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치(100)는, ESS의 동작 상태를 정확하게 모니터링하고, ESS의 동작과 관련된 데이터를 비교 분석하여, 효과적으로 ESS를 운용할 수 있는 효과가 있다.
더욱 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치(100)는, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 표시 모듈(160)을 더 포함할 수 있다. 상기 표시 모듈(160)은, 제어 모듈(140)로부터 모니터링된 센싱값을 수신하고, 저장 모듈(110)로부터 로깅된 센싱값을 수신할 수 있다. 또한, 표시 모듈(160)은, 모니터링 센싱값 및 로깅된 센싱값을 표시하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 표시 모듈(160)은, 사용자에게 숫자 또는 문자 등의 정보를 표시할 수 있도록 모니터 또는 GUI(Graphical User Interface) 등으로 구현될 수 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치가 ESS의 일부 구성 사이에 연결된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치(100)는 ESS(Energy Storage System)의 일부 구성요소와 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, BMS 모니터링 장치(100)는, 상위 제어 장치(30)와 복수의 BMS(20) 사이에 연결될 수 있다. 여기서, ESS(1)는, 상위 제어 장치(30), BMS(20), 배터리(10) 및 전력 변환 장치(40)를 포함할 수 있다.
상기 상위 제어 장치(30)는, 전력 변환 장치(40) 및 BMS(20)와 전기적으로 연결되어 전기적 신호를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 상위 제어 장치(30)는, 서로 다른 복수의 BMS(20)와 연결될 수 있다.
또한, 상위 제어 장치(30)는, 복수의 배터리(10)를 관리할 수 있다. 보다 구체적으로, 상위 제어 장치(30)는, 각 배터리(10)와 연결된 각 BMS(20)를 통하여 각 배터리(10)를 관리할 수 있다. 예를 들어, 상위 제어 장치(30)는, 각 배터리(10)의 전류, 전압, 온도, SOC 및 SOH 등을 수신하고, 이를 기초로 각 배터리(10)의 충방전 동작 등을 제어할 수 있다.
또한, 상위 제어 장치(30)는, 전력 변환 장치(40)로 충전 또는 방전 명령을 전달할 수 있다. 상위 제어 장치(30)는, 상술한 바와 같은 동작을 수행하기 위해, 당업계에 알려진 에너지 관리 시스템(EMS: Energy Management System) 등을 선택적으로 포함하는 형태일 수 있다.
상기 전력 변환 장치(40)는, 복수의 배터리(10)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 전력 변환 장치(40)는, 병렬 연결된 복수의 배터리(10)의 양단에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 전력 변환 장치(40)는, 그리드(G)와 접속될 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 전력 변환 장치(40)는, 전력망인 그리드(G)와 전기적으로 연결될 수 있다. 보다 구체적으로, 전력 변환 장치(40)는, 복수의 배터리(10)와 그리드(G) 사이에 위치할 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 전력 변환 장치(40)는, 복수의 배터리(10)로 충전 전력을 공급할 수 있다. 또한, 전력 변환 장치(40)는, 복수의 배터리(10)로부터 방전 전력을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 전력 변환 장치(40)는, 그리드(G)로부터 전력을 공급받아 복수의 배터리(10)로 충전 전력을 전달할 수 있다. 또한, 전력 변환 장치(40)는, 복수의 배터리(10)로부터 방전 전력을 공급받아 그리드(G)로 전력을 전달할 수 있다. 예를 들어, 전력 변환 장치(40)는, 상술한 바와 같은 동작을 수행하기 위해, 당업계에 알려진 전력 변환 시스템(PCS: Power Conversion System) 등을 선택적으로 포함하는 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치(100)는, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 상위 제어 장치(30)와 복수의 BMS(20) 사이에 연결될 수 있다. 이와 같은 구성을 통하여 본 발명에 따른 BMS 모니터링 장치(100)는, BMS 모니터링에 특화된 장치로서 상위 제어 장치(30)의 업무 로드를 분산시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 BMS 모니터링 장치(100)는, BMS 모니터링 장치(100)의 모니터링 결과와 상위 제어 장치(30)의 모니터링 결과를 비교하여, 상위 제어 장치(30)의 정상 동작 여부를 검사하고, 모니터링 결과에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치(100)는, ESS(1)의 일부 구성요소와 연결됨으로써, 온도, 시간 또는 계절에 따른 각 배터리(10)의 센싱값을 모니터링 및 로깅하고, 이를 기초로 충방전 전략 등을 수립하여 효율적으로 ESS(1)의 에너지를 운용할 수 있는 효과가 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치가 참조하는 BMS의 식별 정보와 통신 규약을 보여준다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치는, 각 BMS의 식별 정보와 통신 규약을 참조할 수 있다. 또한, BMS 모니터링 장치는, 각 BMS의 식별 정보와 통신 규약을 저장할 수 있다.
예를 들어, 도 3의 테이블에 도시된 바와 같이, BMS 모니터링 장치는, 제1 테이블(310)에, 식별 정보 1번 BMS에 대하여, 1번 BMS가 상위 제어 장치와 통신하는데 사용되는 통신 프로토콜이 포함된 통신 규약을 저장할 수 있다. 예를 들어, 통신 프로토콜은, CAN ID 및 통신 데이터 정보(예를 들어, 전압, 전류, SOC 등)를 포함할 수 있다.
유사하게, BMS 모니터링 장치는, 제2 테이블(320)에, 식별 정보 2번 BMS에 대하여, 2번 BMS가 상위 제어 장치와 통신하는데 사용되는 통신 프로토콜이 포함된 통신 규약을 저장할 수 있다.
유사하게, BMS 모니터링 장치는, 제3 테이블(330)에, 식별 정보 N번 BMS에 대하여, N번 BMS가 상위 제어 장치와 통신하는데 사용되는 통신 프로토콜이 포함된 통신 규약을 저장할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치가 생성한 설정 파일을 보여준다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치는, 설정 파일을 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 장치는, 식별 정보, 모니터링 항목 및 설정 정보가 포함된 설정 파일을 생성할 수 있다.
예를 들어, 도 4의 테이블에 도시된 바와 같이, BMS 모니터링 장치는, 제1 테이블(410)에, 식별 정보 1번 BMS에 대하여, 1번 BMS로부터 모니터링 하고자 하는 항목인 전압과, 전압에 대응되는 설정 정보(예를 들어, 전압의 CAN ID 110 및 전압에 대한 CAN 통신 프로토콜)가 포함된 설정 파일을 생성할 수 있다.
유사하게, BMS 모니터링 장치는, 제2 테이블(420)에, 식별 정보 2번 BMS에 대하여, 2번 BMS로부터 모니터링 하고자 하는 항목인 전압과, 전압에 대응되는 설정 정보(예를 들어, 전압의 CAN ID 130 및 전압에 대한 CAN 통신 프로토콜)가 포함된 설정 파일을 생성할 수 있다.
유사하게, BMS 모니터링 장치는, 제3 테이블(430)에, 식별 정보 3번 BMS에 대하여, 3번 BMS로부터 모니터링 하고자 하는 항목인 전류와, 전류에 대응되는 설정 정보(예를 들어, 전류의 CAN ID 220 및 전류에 대한 CAN 통신 프로토콜)가 포함된 설정 파일을 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 BMS 모니터링 장치는, ESS(Energy Storage System)에 자체적으로 구비될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 ESS는, 상술한 본 발명에 따른 BMS 모니터링 장치를 포함할 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 본 발명에 따른 BMS 모니터링 장치의 각 구성요소 중 적어도 일부는, 종래 ESS에 포함된 구성의 기능을 보완하거나 추가함으로써 구현될 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS 모니터링 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 도 5에서, 각 단계의 수행 주체는, 앞서 설명한 본 발명에 따른 BMS 모니터링 장치의 각 구성요소라 할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 저장 모듈은, 단계 S100에서, 상위 제어 장치와 각 BMS 사이의 통신 규약을 각 BMS의 식별 정보에 맵핑하여 저장할 수 있다.
이어서, 입력 모듈은, 단계 S110에서, 복수의 BMS 중 모니터링 대상이 되는 하나의 BMS에 대한 식별 정보와, 상기 식별 정보에 대응하는 모니터링 항목을 입력 받을 수 있다.
이어서, 생성 모듈은, 단계 S120에서, 모니터링 항목에 대응하는 설정 정보를 통신 규약으로부터 추출하여 모니터링 항목과 설정 정보가 맵핑되어 구비된 설정 파일을 생성할 수 있다.
이어서, 제어 모듈은, 단계 S130에서, 모니터링 대상이 되는 하나의 BMS로부터 모니터링 항목에 대응되는 센싱값을 수신하고, 설정 정보를 기초로 상기 센싱값을 모니터링할 수 있다.
바람직하게는, 입력 모듈은, 단계 S110에서, 모니터링 항목에 대한 편집 정보를 더 입력 받을 수 있다.
또한, 바람직하게는, 저장 모듈은, 단계 S100에서, 상기 입력 모듈로부터 상기 편집 정보를 수신하고, 상기 편집 정보의 입력 횟수를 저장할 수 있다.
또한, 바람직하게는, 생성 모듈은, 단계 S120에서, 상기 저장 모듈로부터 상기 편집 정보의 최빈값을 수신하고, 상기 최빈값을 기초로 상기 설정 정보의 인덱스를 생성하며, 상기 모니터링 항목과 상기 인덱스를 테이블화하여 상기 설정 파일을 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 생성 모듈, 제어 모듈 및/또는 편집 모듈은 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리 장치에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수 있다.
또한, 생성 모듈, 제어 모듈 및/또는 편집 모듈의 다양한 제어 로직들은 적어도 하나 이상이 조합되고, 조합된 제어 로직들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 체계로 작성되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 접근이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 상기 기록 매체는, ROM, RAM, 레지스터, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크 및 광 데이터 기록장치를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다. 또한, 상기 코드 체계는 네트워크로 연결된 컴퓨터에 분산되어 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 상기 조합된 제어 로직들을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 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.
한편, 본 명세서에서 '생성 모듈' 및 '제어 모듈' 등과 같이 '모듈'이라는 용어가 사용되었으나, 이는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 분리될 수 있거나 물리적으로 분리되어야 하는 구성요소를 나타내는 것은 아니라는 점은 당업자에게 자명하다.
1: ESS
10: 배터리
20: BMS
30: 상위 제어 장치
40: 전력 변환 장치
G: 그리드
100: BMS 모니터링 장치
110: 저장 모듈
120: 입력 모듈
130: 생성 모듈
140: 제어 모듈
150: 편집 모듈
160: 표시 모듈

Claims (10)

  1. 상위 제어 장치와 통신하는 서로 다른 복수의 BMS를 모니터링 하는 장치로서,
    상기 상위 제어 장치와 각 BMS 사이의 통신 규약을 각 BMS의 식별 정보에 맵핑하여 저장하도록 구성된 저장 모듈;
    상기 복수의 BMS 중 모니터링 대상이 되는 하나 이상의 BMS에 대한 식별 정보와, 상기 식별 정보에 대응하는 모니터링 항목을 입력 받도록 구성된 입력 모듈;
    상기 입력 모듈로부터 상기 식별 정보 및 상기 모니터링 항목을 수신하고, 상기 저장 모듈로부터 상기 식별 정보에 대응하는 상기 통신 규약을 수신하며, 상기 입력된 모니터링 항목에 대응하는 설정 정보를 상기 통신 규약으로부터 추출하여 상기 모니터링 항목과 상기 설정 정보가 맵핑되어 구비된 설정 파일을 생성하도록 구성된 생성 모듈; 및
    상기 생성 모듈로부터 상기 생성된 설정 파일을 수신하고, 수신된 설정 파일을 이용하여 상기 모니터링 대상이 되는 BMS로부터 상기 모니터링 항목에 대응되는 센싱값을 수신하며, 상기 수신된 설정 파일에 포함된 설정 정보를 기초로 상기 센싱값을 모니터링 하도록 구성된 제어 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 모니터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력 모듈은, 상기 모니터링 항목에 대한 편집 정보를 더 입력 받도록 구성된 것을 특징으로 하는 BMS 모니터링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 입력 모듈로부터 상기 편집 정보를 수신하며, 상기 편집 정보를 기초로 상기 설정 파일을 편집하도록 구성된 편집 모듈
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 모니터링 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 편집 모듈은, 상기 BMS가 동작하는 동안에도 상기 설정 파일을 편집할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 BMS 모니터링 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 저장 모듈은, 상기 입력 모듈로부터 상기 편집 정보를 수신하고, 상기 편집 정보의 입력 횟수를 저장하도록 구성된 것을 특징으로 하는 BMS 모니터링 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 생성 모듈은, 상기 저장 모듈로부터 상기 편집 정보의 최빈값을 수신하고, 상기 최빈값을 기초로 상기 설정 정보의 인덱스를 생성하며, 상기 모니터링 항목과 상기 인덱스를 테이블화하여 상기 설정 파일을 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 BMS 모니터링 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈은, 상기 센싱값을 상기 저장 모듈에 로깅하도록 구성된 것을 특징으로 하는 BMS 모니터링 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어 모듈로부터 모니터링된 센싱값을 수신하고, 상기 저장 모듈로부터 로깅된 센싱값을 수신하며, 상기 모니터링된 센싱값 및 로깅된 센싱값을 표시하도록 구성된 표시 모듈
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 모니터링 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 BMS 모니터링 장치를 포함하는 ESS.
  10. 상위 제어 장치와 통신하는 서로 다른 복수의 BMS를 모니터링 하는 방법으로서,
    상기 상위 제어 장치와 각 BMS 사이의 통신 규약을 각 BMS의 식별 정보에 맵핑하여 저장하는 단계;
    상기 복수의 BMS 중 모니터링 대상이 되는 하나의 BMS에 대한 식별 정보와, 상기 식별 정보에 대응하는 모니터링 항목을 입력 받는 단계;
    상기 모니터링 항목에 대응하는 설정 정보를 상기 통신 규약으로부터 추출하여 상기 모니터링 항목과 상기 설정 정보가 맵핑되어 구비된 설정 파일을 생성하는 단계; 및
    상기 모니터링 대상이 되는 하나의 BMS로부터 상기 모니터링 항목에 대응되는 센싱값을 수신하고, 상기 설정 정보를 기초로 상기 센싱값을 모니터링하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 모니터링 방법.
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