KR20200006026A - Apparatus for diagnosis of battery - Google Patents

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KR20200006026A
KR20200006026A KR1020190176366A KR20190176366A KR20200006026A KR 20200006026 A KR20200006026 A KR 20200006026A KR 1020190176366 A KR1020190176366 A KR 1020190176366A KR 20190176366 A KR20190176366 A KR 20190176366A KR 20200006026 A KR20200006026 A KR 20200006026A
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명희경
이영재
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주식회사 민테크
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Abstract

The present invention relates to a simplified battery diagnosis device. According to an embodiment of the present invention, the simplified battery diagnosis device comprises: an alternating current (AC) impedance analyzer detecting battery AC impedance; a control unit selectively controlling operation of the AC impedance analyzer; a power supplier supplying power to a battery management system (BMS) of a battery; a server communication unit performing communication with an external server; and a BMS communication unit performing communication with the BMS of the battery.

Description

배터리 간이 진단기{APPARATUS FOR DIAGNOSIS OF BATTERY}Battery Simple Diagnostics {APPARATUS FOR DIAGNOSIS OF BATTERY}

본 발명은 배터리 간이 진단기에 관한 것이다.The present invention relates to a battery quick diagnosis device.

자동차 및 기타 휴대용 전자기기의 수요가 증가함에 따라 이들 장치들의 전력원으로 이차전지 등의 배터리가 많이 사용되고 있다. 특히, 리튬 이온 배터리는 종래 전지에 대하여 에너지 밀도가 높고 작동 전압이 높으며, 충전 용량이 상태적으로 크고 휴대가 편리하여 폭넓게 사용되고 있다.As the demand for automobiles and other portable electronic devices increases, batteries such as secondary batteries are widely used as power sources of these devices. In particular, lithium ion batteries have been widely used because of their high energy density, high operating voltage, high charging capacity, and convenient portability.

이러한 배터리는 충전 및 방전을 지속적으로 수행함에 따라 내구성이 감소하여 폭발 등의 사고 발생의 위험이 존재한다. 또한, 충전 및 방전을 반복함에 따라 충전용량이 감소하여 사용시간이 줄어드는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 배터리의 SoC(State of Charge), SoH(State of Health), SoP(State of Power), SoQ(State of Capacity), SoB(State of Balance) 및 SoE(State of Energy) 등의 상태를 측정함으로써 배터리에 이상 여부 및 배터리의 수명 예측이 요구되고 있다. Such batteries have a reduced durability as they continue to charge and discharge, resulting in an accident such as an explosion. In addition, there is a problem that the use time is reduced by reducing the charging capacity as the charge and discharge is repeated. To solve these problems, the battery's state of charge (SoC), state of health (SoH), state of power (SoP), state of capacity (SoQ), state of balance (SoB), and state of energy (SoE) By measuring the condition of the battery, it is required to predict whether the battery is abnormal or not.

아래의 선행기술문헌인 한국 공개특허공보 제10-2016-0128000호는 배터리의 SoH(state of Health)를 측정하기 위한 구성 및 알고리즘을 제공하고 있다.Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2016-0128000, which is a related art document, provides a configuration and algorithm for measuring a state of health (SoH) of a battery.

한국 공개특허공보 제10-2016-0128000호Korean Unexamined Patent Publication No. 10-2016-0128000

본 발명의 목적은 효율적이고 정확하게 배터리의 상태를 진단할 수 있는 배터리 간이 진단기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery simple diagnosis device capable of efficiently and accurately diagnosing a battery state.

또한, 부피 및 무게를 최소화하여 쉽게 이동할 수 있는 배터리 간이 진단기를 제공할 수 있다. 또한, 외부의 전원 공급이 어려운 환경에서도 구동할 수 있다. 또한, 배터리의 배터리 관리시스템(BMS)이 작동하지 않는 상태에서도 효율적이고 정확하게 배터리의 상태를 진단할 수 있다. In addition, it is possible to provide a battery simple diagnostic device that can be easily moved by minimizing the volume and weight. In addition, it can be driven even in an environment where external power supply is difficult. In addition, even when the battery management system (BMS) of the battery does not operate, it is possible to diagnose the state of the battery efficiently and accurately.

또한, 외부 서버에 배치된 진단부와 별도로 내부에 배치된 간이 진단부를 배치함으로써 외부 서버와 연결 없이도 배터리의 상태를 진단할 수 있고, 복합적이고 면밀한 진단이 필요한 경우에는 외부 서버의 진단부를 활용하여 배터리의 상태를 진단함으로써 배터리 진단 업무의 효율성을 극대화할 수 있다.In addition, by arranging a simple diagnostic unit disposed inside the diagnostic unit disposed in the external server, it is possible to diagnose the state of the battery without being connected to the external server. By diagnosing the condition of the battery can maximize the efficiency of the task.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 간이 진단기는 배터리 교류 임피던스를 검출하는 교류임피던스분석기(AC ImpedanceAnalyzer); 배터리의 배터리 관리시스템(BMS: Battery Management System)에 전원을 공급하는 전원공급기; 상기 배터리 관리시스템으로부터 상기 배터리에 관한 정보를 수신하는 BMS 통신부; 상기 배터리의 단자와 상기 교류임피던스분석기에 각각 연결되고, 상기 교류임피던스분석기가 상기 배터리의 교류 임피던스를 검출하는 연결 회로를 제공하는 제1연결부; 상기 배터리 관리시스템과 전원공급기에 각각 연결되고, 상기 전원공급기에서 상기 배터리 관리시스템으로 전원이 공급되도록 하는 연결회로를 제공하는 제2연결부; 상기 교류임피던스분석기에서 검출된 데이터를 이용하여 상기 배터리의 SoC, SoH, SoE, SoQ, SoB 및 SoP 중 적어도 하나의 배터리 상태를 연산하는 간이 진단부; 상기 서버 통신부, 상기 전원공급부, 상기 교류임피던스분석기 및 상기 간이 진단부 각각의 동작을 선택적으로 제어하는 제어부; 배터리 단자에 연결하여 상기 배터리의 온도 및 전압을 측정하는 배터리 연결부(Battery interface); 상기 배터리의 절연저항을 측정하는 절연저항기; 상기 제1연결부 및 상기 배터리와의 연결관계를 확인하고, 상기 배터리가 MSD로부터 분리 여부를 확인하기 위해 연결회로의 전압을 측정하는 전압측정기; 배터리 상에 표시된 바코드 정보를 읽어 들여 상기 배터리의 고유정보를 파악하는 정보수신부; 상기 외부의 서버와 통신을 수행하며, 상기 교류임피던스분석기를 통해 저항(R), 인덕터(L) 및 커패시터(C)를 각각 측정한 결과 및 상기 측정한 결과에 기초하여 검출된 교류 임피던스 중 적어도 하나를 상기 외부의 서버로 전송하는 서버 통신부; 및 상기 배터리 관리시스템에 전원을 공급하는 보조 전원부를 포함하고, 상기 교류임피던스분석기는 주파수를 변경하기 위해 상기 배터리에 교류 전원을 공급하는 교류 전원 공급부와 배터리의 온도를 측정하는 온도 측정기를 포함하고, 상기 배터리 정보는 상기 배터리의 아이디(Battery ID), 제조사 정보 및 배터리 인증정보이다.Battery simple diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is an AC impedance analyzer (AC Impedance Analyzer) for detecting the battery AC impedance; A power supply for supplying power to a battery management system (BMS) of the battery; A BMS communication unit for receiving information about the battery from the battery management system; A first connection unit connected to a terminal of the battery and the AC impedance analyzer, respectively, the AC impedance analyzer providing a connection circuit for detecting an AC impedance of the battery; A second connection unit connected to each of the battery management system and the power supply and providing a connection circuit for supplying power from the power supply to the battery management system; A simple diagnosis unit configured to calculate at least one battery state among SoC, SoH, SoE, SoQ, SoB, and SoP of the battery using the data detected by the AC impedance analyzer; A controller for selectively controlling operations of the server communication unit, the power supply unit, the AC impedance analyzer, and the simple diagnosis unit; A battery interface connected to a battery terminal to measure temperature and voltage of the battery; An insulation resistor measuring the insulation resistance of the battery; A voltage meter for checking a connection relationship between the first connection unit and the battery and measuring a voltage of a connection circuit to confirm whether the battery is separated from the MSD; An information receiver which reads barcode information displayed on a battery and grasps unique information of the battery; At least one of a result of measuring the resistance (R), the inductor (L), and the capacitor (C) through the AC impedance analyzer, and the detected AC impedance based on the measured result. A server communication unit for transmitting the server to the external server; And an auxiliary power supply unit supplying power to the battery management system, wherein the AC impedance analyzer includes an AC power supply unit supplying AC power to the battery to change a frequency, and a temperature meter measuring a temperature of the battery, The battery information is a battery ID, manufacturer information, and battery authentication information.

상기 교류임피던스분석기는 기설정된 주파수 또는 주파수 범위에서의 저항(R), 인덕터(L) 및 커패시터(C) 중 적어도 하나를 측정하여 배터리 교류 임피던스를 검출한다.The AC impedance analyzer detects a battery AC impedance by measuring at least one of a resistance R, an inductor L, and a capacitor C at a predetermined frequency or frequency range.

본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기는 효율적이고 정확하게 배터리의 상태를 진단할 수 있다. The battery simple diagnosis apparatus according to the embodiment of the present invention can diagnose the state of the battery efficiently and accurately.

또한, 부피 및 무게를 최소화하여 쉽게 이동할 수 있다. 또한, 외부의 전원 공급이 어려운 환경에서도 구동할 수 있다. 또한, 배터리의 배터리 관리시스템(BMS)이 작동하지 않는 상태에서도 효율적이고 정확하게 배터리의 상태를 진단할 수 있다. In addition, it can be easily moved by minimizing volume and weight. In addition, it can be driven even in an environment where external power supply is difficult. In addition, even when the battery management system (BMS) of the battery does not operate, it is possible to diagnose the state of the battery efficiently and accurately.

또한, 외부 서버에 배치된 진단부와 별도로 내부에 배치된 간이 진단부를 배치함으로써 외부 서버와 연결 없이도 배터리의 상태를 진단할 수 있고, 복합적이고 면밀한 진단이 필요한 경우에는 외부 서버의 진단부를 활용하여 배터리의 상태를 진단함으로써 배터리 진단 업무의 효율성을 극대화할 수 있다.In addition, by arranging a simple diagnostic unit disposed inside the diagnostic unit disposed in the external server, it is possible to diagnose the state of the battery without being connected to the external server. By diagnosing the condition of the battery, you can maximize the efficiency of the battery diagnosis task.

도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기를 배터리에 연결한 것을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기의 개념도이다.
도 4는 배터리의 전기화학적 특성을 모사한 등가회로의 예시이다.
도 5 내지 도 9은 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기의 개념도이다.1 is a perspective view of a quick battery diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a battery diagnostic device connected to a battery according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram of a quick battery diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is an example of an equivalent circuit that simulates the electrochemical characteristics of a battery.
5 to 9 is a conceptual diagram of a battery simple diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.　 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.　 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 배터리는 하나의 배터리 셀을 지칭할 수 있으며 복수의 배터리 셀이 전기적으로 연결되어 모듈화된 것을 지칭할 수 있다. 또한, 복수의 배터리 모듈이 결합된 것을 지칭할 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings are the same elements. In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions. In addition, "comprising" any component throughout the specification means that, unless specifically stated otherwise, it may further include other components without excluding other components. A battery may refer to one battery cell and may refer to a plurality of battery cells electrically connected and modularized. Also, a plurality of battery modules may be combined.

도 1은 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)를 배터리에 연결한 것을 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)의 개념도이다. 1 is a perspective view of a battery quick diagnosis device 100 according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a battery simple diagnosis device 100 according to an embodiment of the present invention connected to a battery, Figure 3 It is a conceptual diagram of a battery quick diagnosis device 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)는, 배터리(10)의 교류 임피던스를 검출하는 교류임피던스분석기(120)(AC Impedance Analyzer); 상기 교류임피던스분석기(120)의 동작을 선택적으로 제어하는 제어부(110); 배터리(10)의 배터리 관리시스템(11)(BMS: Battery Management System)에 전원을 공급하는 전원공급기(130); 외부의 서버와 통신을 수행하는 서버 통신부(140); 및 배터리의 배터리 관리시스템(11)과 통신을 수행하는 BMS 통신부(150);를 포함한다.  1 to 3, a battery quick diagnostic apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes an AC impedance analyzer 120 for detecting an AC impedance of the battery 10; A control unit 110 for selectively controlling the operation of the AC impedance analyzer 120; A power supply 130 for supplying power to a battery management system 11 (BMS) of the battery 10; A server communication unit 140 for communicating with an external server; And a BMS communication unit 150 for communicating with the battery management system 11 of the battery.

제어부(110)는 교류임피던스분석기(120)의 동작을 선택적으로 제어한다. 상기 제어부(110)는 사용자의 명령 또는 외부 서버로부터 수신된 명령에 따라 교류임피던스분석기(120)가 동작할 수 있도록 제어할 수 있다. 이를 위해 상기 제어부(110)는 교류임피던스분석기(120)와 회로 기판 상의 회로 또는 전선 및 통신선으로 연결되어 배치될 수 있다. The controller 110 selectively controls the operation of the AC impedance analyzer 120. The controller 110 may control the AC impedance analyzer 120 to operate according to a user's command or a command received from an external server. To this end, the controller 110 may be connected to the AC impedance analyzer 120 and connected to a circuit or an electric wire and a communication line on a circuit board.

또한, 상기 제어부(110)는 교류임피던스분석기(120) 외의 구성인 서버 통신부(140) 및 전원공급기(130)의 동작을 제어할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부(110)는 제어 대상에 대응하여 각각 물리적으로 구별되어 배치될 수 있다. 즉, 하나의 제어부(110)를 이용하여 교류임피던스 분석기, 서버 통신부(140) 및 전원공급기(130)를 제어할 수 있을 뿐 아니라, 교류임피던스분석기(120)를 제어하는 제어부(110) 외에 서버 통신부(140) 및 전원 공급부를 제어하는 제어부(110)를 별도로 포함할 수 있다. In addition, the controller 110 may control operations of the server communication unit 140 and the power supply 130, which are components other than the AC impedance analyzer 120. In this case, the controller 110 may be physically distinguished from each other to correspond to the control object. That is, not only the control unit 110 may control the AC impedance analyzer, the server communication unit 140, and the power supply unit 130 using one control unit 110, but also the control unit 110 that controls the AC impedance analyzer 120. 140 and the controller 110 to control the power supply may be included separately.

상기 제어부(110)는 제어 대상을 제어하기 위한 프로그램이 저장된 메모리 및 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 제어부(110)는 필요에 따라 하나의 프로세서를 포함할 수도 있고, 복수의 프로세서를 포함할 수도 있다. 또한, 복수의 프로세서가 하나의 칩 상에 집적될 수도 있고, 물리적으로 분리될 수도 있다.The controller 110 may include a memory in which a program for controlling a control target is stored and a processor for executing the stored program. The control unit 110 may include one processor or a plurality of processors as necessary. Also, a plurality of processors may be integrated on one chip or may be physically separated.

교류임피던스분석기(120)는 배터리 교류 임피던스를 검출하는 기능을 수행한다. 도 2를 참조하면, 상기 교류임피던스분석기(120)는 배터리의 셀 단자(12)에 연결되어 배터리의 교류 임피던스를 검출하기 위한 정보를 측정할 수 있다. The AC impedance analyzer 120 detects a battery AC impedance. Referring to FIG. 2, the AC impedance analyzer 120 may be connected to a cell terminal 12 of a battery to measure information for detecting AC impedance of the battery.

상기 교류임피던스분석기(120)는 기설정된 주파수 또는 주파수 범위에서의 저항(R), 인덕터(L) 및 커패시터(C) 중 적어도 하나를 측정하여 배터리 교류 임피던스를 검출할 수 있다. 이 경우, 상기 저항(R), 인덕터(L) 및 커패시터(C) 중 적어도 하나를 측정하여 등가회로를 구성함으로써 배터리 교류 임피던스를 검출할 수 있다. 도 4는 배터리의 전기화학적 특성을 모사한 등가회로의 예시이다. 도 4를 참조하면 등가회로는 RS(배터리 내부저항), RCT(배터리 전기화학 반응속도), CDL(배터리 이중층 커패시터) 및 Zw(분산 임피던스)로 표현될 수 있다. 교류 임피던스를 검출하는 방법은 필요에 따라 브리지 방법, 공진 방법, I-V 방법, RF I-V 방법 및 네트워크 분석 방법 등 다양한 방법을 선택적으로 수행할 수 있으며 특별히 제한되지 않는다. The AC impedance analyzer 120 may detect a battery AC impedance by measuring at least one of a resistor R, an inductor L, and a capacitor C at a predetermined frequency or frequency range. In this case, the battery AC impedance may be detected by measuring an at least one of the resistor R, the inductor L, and the capacitor C to configure an equivalent circuit. 4 is an example of an equivalent circuit that simulates the electrochemical characteristics of a battery. Referring to FIG. 4, an equivalent circuit may be represented by R S (battery internal resistance), R CT (battery electrochemical reaction rate), C DL (battery double layer capacitor), and Zw (dispersion impedance). The method for detecting AC impedance may selectively perform various methods such as a bridge method, a resonance method, an IV method, an RF IV method, and a network analysis method, if necessary, and is not particularly limited.

상기 교류임피던스분석기(120)는 저항, 인덕터 및 커패시터를 측정하는 구성 및, 이를 이용하여 임피던스 값을 산출하기 위한 연산 처리 회로 또는 장치를 포함할 수 있다. 또한, 상기 교류임피던스분석기(120)는 배터리의 온도를 측정하는 온도 측정기를 더 포함할 수 있다. 상기 온도 측정기에서 배터리의 온도를 측정함으로써 배터리 온도 의존성을 고려하여 교류 임피던스를 검출할 수 있다. 상기 교류임피던스분석기(120)는 주파수를 변경하기 위해 배터리에 교류전원을 공급하는 교류전원 공급부를 더 포함할 수 있다. 상기 교류전원 공급부는 교류 전원을 공급하는 부재 및 상기 교류 전원의 주파수를 변경하는 부재를 포함할 수 있다. The AC impedance analyzer 120 may include a configuration for measuring a resistance, an inductor, and a capacitor, and an arithmetic processing circuit or device for calculating an impedance value using the same. In addition, the AC impedance analyzer 120 may further include a temperature meter for measuring the temperature of the battery. By measuring the temperature of the battery in the temperature meter, the AC impedance may be detected in consideration of the battery temperature dependency. The AC impedance analyzer 120 may further include an AC power supply unit supplying AC power to the battery to change the frequency. The AC power supply unit may include a member for supplying AC power and a member for changing the frequency of the AC power.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 교류임피던스분석기(120)에서 측정 시 전압의 범위는 5 내지 500V, 저항의 범위는 100 μΩ 내지 1Ω, 주파수의 범위는 1Hz 내지 1kHz, 온도의 범위는 -40 내지 80℃일 수 있다. In one embodiment of the present invention, when measuring the AC impedance analyzer 120, the voltage range is 5 to 500V, the resistance range is 100 μΩ to 1Ω, the frequency range is 1Hz to 1kHz, the temperature range is -40 to 80 ° C.

상기 교류임피던스분석기(120)는 제어부(110)의 명령에 따라 다양한 상태의 배터리의 교류 임피던스를 검출할 수 있다. 구체적으로, 상기 교류임피던스분석기(120)는 배터리 충전 시의 배터리 교류 임피던스, 배터리 방전 시의 배터리 교류 임피던스 및 배터리 일부 충방전 시의 배터리 교류 임피던스를 검출할 수 있다. 이 경우, 제어부(110)는 외부 서버의 진단부로부터 교류임피던스분석기(120)의 측정 여부, 측정 주파수 범위 등에 대한 정보를 전달받고 이를 바탕으로 상기 교류임피던스분석기(120)를 제어할 수 있다. The AC impedance analyzer 120 may detect the AC impedance of the battery in various states according to the command of the controller 110. Specifically, the AC impedance analyzer 120 may detect the battery AC impedance when the battery is charged, the battery AC impedance when the battery is discharged, and the battery AC impedance when the battery is partially charged and discharged. In this case, the controller 110 may receive information on whether the AC impedance analyzer 120 is measured, a measurement frequency range, and the like from the diagnosis unit of the external server, and control the AC impedance analyzer 120 based on the received information.

상기 교류임피던스분석기(120)에서 측정되고 검출된 저항(R), 인덕터(L) 커패시터(C) 및 교류 임피던스는 서버 통신부(140)에 의해 외부 서버로 송신될 수 있다. 외부 서버는 저항(R), 인덕터(L) 커패시터(C) 및 교류 임피던스를 분석함으로써 배터리의 상태를 진단할 수 있다. 이를 위해 외부 서버는 등가회로를 분석함으로써 SoC, SoH, SoP, SoQ 및 SoE 등의 배터리 상태를 도출할 수 있다. 또한, 저장장치에 저장되어 있는 동일 배터리의 검사 이력, 동종 배터리의 검사 이력 등의 빅데이터를 이용하여 보다 복합적인 배터리 진단을 병행하여 수행할 수 있으며, 현재 진단 중인 배터리의 상태를 저장장치에 저장하여 빅데이터로 활용하도록 할 수 있다. 상기 외부 서버의 진단부는 기계학습을 수행함으로써 상기 빅데이터를 활용할 수 있다. 이를 위해 수행될 수 있는 기계학습 알고리즘은 딥 신경회로망(deep neural net), 서포트 벡터 머신(Support vector machine), 인공 신경망(Artificial neural network) 또는 K-NN 분류(k-nearest neighbors classifier) 등 일반적으로 수행되는 것일 수 있으며 특별히 제한되지 않는다. 상기 외부 서버의 진단부에서는 기계학습을 수행함으로써 수명 등의 배터리 상태를 보다 정확하게 예측할 수 있다. The resistance R, the inductor L capacitor C, and the AC impedance measured and detected by the AC impedance analyzer 120 may be transmitted to the external server by the server communication unit 140. The external server can diagnose the condition of the battery by analyzing the resistor (R), inductor (L) capacitor (C) and alternating current impedance. To this end, external servers can analyze equivalent circuits to derive battery states such as SoC, SoH, SoP, SoQ, and SoE. In addition, more complex battery diagnosis can be performed in parallel by using big data such as the test history of the same battery and the test history of the same battery stored in the storage device, and the state of the battery currently being diagnosed is stored in the storage device. It can be used as big data. The diagnosis unit of the external server may utilize the big data by performing machine learning. Machine learning algorithms that can be performed for this purpose generally include deep neural nets, support vector machines, artificial neural networks, or k-nearest neighbors classifiers. It may be carried out and is not particularly limited. The diagnostic unit of the external server may more accurately predict battery conditions such as life by performing machine learning.

외부 서버의 진단부는 앞서 기술한 기능을 수행하기 위해 상기 등가회로를 분석하기 위한 프로그램 및 알고리즘, 빅데이터 처리를 위한 기계학습과 관련된 프로그램 및 알고리즘을 포함할 수 있다. 상기 진단부는 필요에 따라 하나의 프로세서를 포함할 수도 있고, 복수의 프로세서를 포함할 수도 있다. The diagnostic unit of the external server may include a program and algorithm for analyzing the equivalent circuit to perform the above-described function, and a program and algorithm related to machine learning for big data processing. The diagnosis unit may include one processor or a plurality of processors as necessary.

전원공급기(130)는 배터리(10)의 배터리 관리시스템(11)(BMS: Battery Management System)에 전원을 공급한다. 이를 위해 전원공급기(130)는 배터리 관리시스템(11)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 전원공급기(130)는 배터리 관리시스템(11)에 전원을 공급함으로써 배터리 관리시스템(11)을 구동하도록 함으로써 배터리를 제어하고 배터리와 관련된 정보를 얻을 수 있도록 할 수 있다. 상기 전원공급기(130)는 외부의 전원을 인가 받은 후 이를 배터리 관리시스템(11)에서 요구하는 전압 및 전류로 변환하여 상기 배터리 관리시스템(11)에 전원을 제공하는 것일 수 있다. 상기 전원공급기(130)는 제어부(110)와 연결되어 제어부(110)의 제어에 따라 전원 공급 및 차단을 수행할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 전원공급기(130)의 동작 제어는 제어부(110)에 의해 수행될 수 있으며, 교류임피던스분석기(120)를 제어하는 제어부(110)와 물리적으로 구별되는 별도의 제어부에 의해 제어될 수도 있다.The power supply 130 supplies power to the battery management system 11 (BMS) of the battery 10. To this end, the power supply 130 may be electrically connected to the battery management system 11. The power supply 130 may control the battery and obtain information related to the battery by driving the battery management system 11 by supplying power to the battery management system 11. The power supply 130 may provide power to the battery management system 11 by receiving an external power and converting it to a voltage and a current required by the battery management system 11. The power supply 130 may be connected to the control unit 110 to perform power supply and cut off under the control of the control unit 110. As described above, the operation control of the power supply 130 may be performed by the controller 110, and may be controlled by a separate controller that is physically distinguished from the controller 110 controlling the AC impedance analyzer 120. It may be.

상기 전원공급기(130)의 출력 전압 및 전류는 배터리 관리시스템(11)에서 요구하는 전압 및 전류의 크기에 따라 선택될 수 있으며 특별히 제한되지 않는다. The output voltage and current of the power supply 130 may be selected according to the magnitude of the voltage and current required by the battery management system 11 and is not particularly limited.

서버 통신부(140)는 외부의 서버와 통신을 수행하고, 교류임피던스분석기(120)에서 측정한 데이터를 외부의 서버로 송신하는 기능을 수행한다. 상기 서버 통신부(140)는 외부 서버와 통신을 수행하기 위해 유선 또는 무선 통신 부재를 포함할 수 있다. 상기 무선 통신 부재는 LAN, WAN, 블루투스 등의 통신을 수행하는 것일 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 앞서 설명한 바와 같이, 서버 통신부(140)의 동작 제어는 제어부(110)에 의해 수행될 수 있으며, 교류임피던스분석기(120)를 제어하는 제어부(110)와 물리적으로 구별되는 별도의 제어부에 의해 제어될 수도 있다. The server communication unit 140 communicates with an external server and transmits data measured by the AC impedance analyzer 120 to an external server. The server communication unit 140 may include a wired or wireless communication member to communicate with an external server. The wireless communication member may be a communication such as LAN, WAN, Bluetooth, and the like, and is not particularly limited. As described above, the operation control of the server communication unit 140 may be performed by the controller 110, and may be controlled by a separate controller that is physically distinguished from the controller 110 controlling the AC impedance analyzer 120. It may be.

BMS 통신부(150)는 배터리의 배터리 관리시스템(11)과 통신을 수행한다. 상기 BMS 통신부(150)는 배터리 관리시스템(11)으로부터 배터리에 관한 정보를 송신 받을 수 있다. 이를 통해 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)은 배터리의 적합성 여부를 명확하게 판단할 수 있으며, 배터리의 상태를 알 수 있게 됨으로써 배터리 진단을 보다 정확하고 효율적으로 수행할 수 있다. 상기 배터리에 관한 정보는 배터리의 아이디(Battery ID), 제조사 정보, 배터리 인증정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 각 셀의 전압, 전류 및 온도 등 특성에 관한 정보를 포함할 수 있다. 이를 통해 배터리 간이 진단기(100)에 연결된 배터리가 적합한지 여부를 판단할 수 있으며, 배터리의 상태를 알 수 있다.The BMS communication unit 150 communicates with the battery management system 11 of the battery. The BMS communication unit 150 may receive information about a battery from the battery management system 11. Through this, the simplified battery diagnostic apparatus 100 according to the embodiment of the present invention can clearly determine whether the battery is suitable, and the battery can be known to perform the battery diagnosis more accurately and efficiently. The information about the battery may include a battery ID, manufacturer information, battery authentication information, and the like. It may also include information about characteristics such as voltage, current and temperature of each cell. Through this, it is possible to determine whether or not the battery connected to the simplified battery diagnostic apparatus 100 is suitable, and can know the state of the battery.

일반적으로 자동차용 배터리의 경우 CAN(Controller Area Network)을 이용하여 제어용 실시간 네트워크 통신을 수행한다. 따라서, 상기 BMS 통신부(150)는 배터리의 CAN 통신망에 대응하는 CAN 통신부재를 포함할 수 있다. 또한, 상기 BMS 통신부(150)는 배터리의 CAN 통신망 및 BMS 통신부(150)의 CAN 통신부재와의 네트워크 연결을 위해 블루투스 통신 부재를 더 포함할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, BMS 통신부(150)의 동작 제어는 제어부(110)에 의해 수행될 수 있으며, 교류임피던스분석기(120)를 제어하는 제어부(110)와 물리적으로 구별되는 별도의 제어부에 의해 제어될 수도 있다.In general, a car battery performs control real-time network communication using a controller area network (CAN). Therefore, the BMS communication unit 150 may include a CAN communication member corresponding to the CAN communication network of the battery. In addition, the BMS communication unit 150 may further include a Bluetooth communication member for network connection with the CAN communication network of the battery and the CAN communication member of the BMS communication unit 150. As described above, the operation control of the BMS communication unit 150 may be performed by the controller 110, and may be controlled by a separate controller that is physically distinct from the controller 110 controlling the AC impedance analyzer 120. It may be.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)의 개념도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)는 간이 진단부(111)를 더 포함할 수 있다. 상기 간이 진단부(111)는 제어부(110)와 연결되어 배치될 수 있고, 교류임피던스분석기(120)에서 검출 또는 측정된 데이터를 이용하여 배터리의 상태를 진단하는 기능을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 간이 진단부(111)는 상기 교류임피던스분석기에서 검출된 데이터를 이용하여 배터리의 SoC, SoH, SoE, SoQ, SoB 및 SoH 등을 연산할 수 있다. 이를 통해 사용자는 외부 서버의 진단부를 거치지 않고 배터리 간이 진단기(100)만으로도 배터리의 상태를 진단할 수 있다. 또한, 외부 서버의 진단부를 이용하는 경우, 동일 배터리의 검사 이력, 동종 배터리의 검사 이력 등의 빅데이터를 이용하여 보다 복합적인 배터리 진단을 병행하여 수행할 수 있으며, 현재 진단 중인 배터리의 상태를 외부 서버에 저장하여 빅데이터로 활용하도록 할 수 있다. 따라서, 사용자는 외부 서버에 배치된 진단부와 별도로 내부에 배치된 간이 진단부를 배치함으로써 외부 서버와 연결 없이도 배터리의 상태를 진단할 수 있고, 복합적이고 면밀한 진단이 필요한 경우에는 외부 서버의 진단부를 활용하여 배터리의 상태를 진단함으로써 배터리 진단 업무의 효율성을 극대화할 수 있다.5 is a conceptual diagram of a quick battery diagnostic apparatus 100 according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the battery simple diagnosis apparatus 100 may further include a simple diagnosis unit 111. The simple diagnosis unit 111 may be connected to the control unit 110 and may perform a function of diagnosing a state of a battery using data detected or measured by the AC impedance analyzer 120. More specifically, the simplified diagnosis unit 111 may calculate SoC, SoH, SoE, SoQ, SoB, SoH, etc. of the battery using the data detected by the AC impedance analyzer. Through this, the user may diagnose the state of the battery with only the battery simple diagnosis apparatus 100 without passing through the diagnosis unit of the external server. In addition, when using the diagnostic unit of the external server, more complex battery diagnosis can be performed in parallel by using big data such as the test history of the same battery and the test history of the same battery. It can be stored in and used as big data. Therefore, the user can diagnose the state of the battery without being connected to the external server by arranging a simple diagnostic unit disposed inside the diagnostic unit disposed on the external server. By diagnosing the condition of the battery, the efficiency of the battery diagnosis task can be maximized.

상기 간이 진단부(111)는 연산 수행을 위한 프로그램이 저장된 메모리 및 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 간이 진단부(111)는 필요에 따라 하나의 프로세서를 포함할 수도 있고, 복수의 프로세서를 포함할 수도 있다. 또한, 복수의 프로세서가 하나의 칩 상에 집적될 수도 있고, 물리적으로 분리될 수도 있다.The simple diagnosis unit 111 may include a memory for storing a program for performing an operation and a processor for executing the stored program. The simple diagnosis unit 111 may include one processor or a plurality of processors as necessary. Also, a plurality of processors may be integrated on one chip or may be physically separated.

도 6는 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)의 개념도이다. 도 6를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)는 배터리와의 연결을 위해 제1연결부(161) 및 제2연결부(162)을 포함할 수 있다. 배터리 간이 진단기(100)의 구성 및 기능에 따라 연결부를 구별함으로써 배터리의 정보를 효율적으로 수득할 수 있다. 6 is a conceptual diagram of a battery quick diagnosis device 100 according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the quick battery diagnosis apparatus 100 according to the embodiment of the present invention may include a first connector 161 and a second connector 162 for connection with a battery. The information of the battery can be efficiently obtained by distinguishing the connection part according to the configuration and function of the battery simple diagnosis apparatus 100.

상기 제1연결부(161)는 상기 교류임피던스분석기(120)에 연결되고, 상기 교류임피던스분석기(120)가 배터리 교류 임피던스를 검출하는 연결 회로를 제공할 수 있다. 또한, 상기 제2연결부(162)는 상기 전원공급기(130)에 연결되고, 상기 전원공급기(130)가 배터리 관리시스템(11)(BMS)에 전원을 공급하는 연결회로를 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 제1연결부(161) 및 제2연결부(162)는 각각 제어부(110)에 연결되어 제어부(110)에 의해 그 동작이 제어될 수 있다. The first connector 161 may be connected to the AC impedance analyzer 120, and the AC impedance analyzer 120 may provide a connection circuit for detecting a battery AC impedance. In addition, the second connector 162 may be connected to the power supply 130, and may provide a connection circuit for supplying power to the battery management system 11 (BMS) by the power supply 130. In one embodiment, the first connector 161 and the second connector 162 are each connected to the control unit 110, the operation of the control unit 110 can be controlled.

상기 제1연결부(161)는 배터리(10)의 단자(12)에 연결되어 교류임피던스분석기(120)가 배터리의 교류 임피던스를 검출할 수 있도록 한다. 또한, 배터리 간이 진단기(100)의 다른 구성을 배터리(10)의 단자(12) 또는 몸체에 연결하여 배터리(10)의 전압 및 저항 등을 측정할 수 있다. 상기 제1연결부(161)는 배터리 간이 진단기(100)의 각각의 구성에 대응하여 상기 각 구성을 배터리(10)의 단자(12) 또는 몸체에 연결하는 각각의 회로를 포함할 수 있으며, 상기 각각의 회로는 전기적 신호를 연결 또는 단락하는 스위치를 포함할 수 있다. 이를 통해 배터리 간이 진단기(100)의 각각의 구성을 배터리(10)의 단자(12) 또는 몸체에 필요에 따라 개별적으로 연결 및 단락할 수 있다. The first connector 161 is connected to the terminal 12 of the battery 10 to allow the AC impedance analyzer 120 to detect the AC impedance of the battery. In addition, another configuration of the battery diagnostic device 100 may be connected to the terminal 12 or the body of the battery 10 to measure the voltage and resistance of the battery 10. The first connector 161 may include respective circuits for connecting the respective components to the terminals 12 or the body of the battery 10 corresponding to the respective configurations of the battery simple diagnosis apparatus 100. The circuit of may include a switch for connecting or shorting the electrical signal. Through this configuration, each of the components of the battery diagnostic device 100 may be individually connected and short-circuited to the terminal 12 or the body of the battery 10 as necessary.

제2연결부(162)는 배터리 관리시스템(11)에 연결될 수 있다. 상기 제2연결부(162)는 배터리 관리시스템(11) 및 전원공급기(130)를 연결하여 상기 전원공급기(130)의 전원이 배터리 관리시스템(11)으로 공급되는 회로를 구성할 수 있다. 또한, 상기 제2연결부(162)는 배터리 관리시스템(11) 및 BMS 통신부(150)를 연결하여 상호간의 데이터가 이동하는 통신 회로를 구성할 수 있다.The second connector 162 may be connected to the battery management system 11. The second connector 162 may connect a battery management system 11 and a power supply 130 to configure a circuit in which power of the power supply 130 is supplied to the battery management system 11. In addition, the second connector 162 may connect the battery management system 11 and the BMS communication unit 150 to configure a communication circuit in which data is transferred to each other.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)의 개념도이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)는 배터리 단자(12)에 연결하여 배터리의 온도 및 전압을 측정하는 배터리 연결부(170)(Battery interface)를 더 포함할 수 있다. 상기 배터리 연결부(170)는 배터리 관리시스템(11)이 고장 등에 의해 작동하지 않는 경우 배터리의 전압 및 온도를 측정하는 기능을 수행한다. 상기 배터리 연결부(170)는 배터리의 단자(12)에 연결될 수 있으며, 제어부(110) 및 교류임피던스분석기(120)에 연결되어, 상기 구성이 배터리와 연결되도록 중계하는 역할을 수행할 수 있다. 7 is a conceptual diagram of a quick battery diagnostic apparatus 100 according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the battery simple diagnosis apparatus 100 may further include a battery connection unit 170 (Battery interface) that is connected to the battery terminal 12 to measure temperature and voltage of the battery. have. The battery connection unit 170 performs a function of measuring the voltage and temperature of the battery when the battery management system 11 does not operate due to a failure. The battery connection unit 170 may be connected to the terminal 12 of the battery, and may be connected to the control unit 110 and the AC impedance analyzer 120 to relay the configuration so as to be connected to the battery.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)의 개념도이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)는 배터리의 절연저항을 측정하는 절연저항기(180)를 더 포함할 수 있다. 상기 절연저항기(180)는 배터리의 (+)단자(12) 또는 (-)단자(12) 중 어느 하나, 및 배터리의 몸체에 연결되어 배터리의 절연 저항을 측정할 수 있다. 이를 통해 배터리의 몸체가 절연되어 있는 지 여부를 확인할 수 있기 때문에 사용자가 배터리의 몸체에 흐르는 전류에 의해 감전되는 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기 절연저항기(180)는 배터리 몸체의 저항을 측정할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다.8 is a conceptual diagram of a quick battery diagnostic apparatus 100 according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, the battery simple diagnosis apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present disclosure may further include an insulation resistor 180 measuring the insulation resistance of the battery. The insulation resistor 180 may be connected to any one of the (+) terminal 12 or the (-) terminal 12 of the battery and the body of the battery to measure the insulation resistance of the battery. Through this, it is possible to check whether the body of the battery is insulated, thereby preventing the user from experiencing an electric shock caused by the current flowing in the body of the battery. The insulation resistor 180 is not particularly limited as long as it can measure the resistance of the battery body.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)의 개념도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)는 제1연결부(161) 및 배터리와의 연결관계를 확인하고, 배터리가 MSD(Manual Service Disconnect 또는 Mid-pack Safety Disconnect)로부터 분리 여부를 확인하기 위해 연결회로의 전압을 측정하는 전압측정기(190)를 더 포함할 수 있다. MSD는 점검 또는 관리 시 사용자의 감전 사고를 방지하기 위해 배터리를 전기적 연결을 차단하는 기능을 하는 것이다. 상기 전압 측정기는 배터리의 단자(12)에 연결되어 배터리의 전압을 측정함으로써 배터리가 MSD로부터 안정적으로 분리되었는지 여부를 판단할 수 있어 배터리 진단 시 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 배터리 간이 진단기(100)의 다른 구성과 제1연결부(161)를 통해 연결될 수 있으므로, 배터리 간이 진단기(100)의 다른 구성 및 배터리가 정상적으로 연결되어 있는지 여부를 확인할 수 있다. 9 is a conceptual diagram of a quick battery diagnostic apparatus 100 according to another embodiment of the present invention. 9, the battery quick diagnosis apparatus 100 according to an embodiment of the present invention checks a connection relationship between the first connector 161 and the battery, and the battery is a MSD (Manual Service Disconnect or Mid-pack Safety Disconnect). It may further include a voltage meter 190 for measuring the voltage of the connection circuit to determine whether the separation from. The MSD is designed to disconnect the electrical connections to the battery to prevent the user from electric shock during inspection or maintenance. The voltage meter may be connected to the terminal 12 of the battery to measure the voltage of the battery to determine whether the battery is stably separated from the MSD, thereby ensuring stability during battery diagnosis. In addition, since the battery simple diagnosis device 100 may be connected to the other components through the first connection unit 161, it is possible to check whether the battery and other components of the battery simple diagnosis device 100 are normally connected.

본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)는 배터리로부터 배터리의 고유정보를 수신하는 정보수신부 (미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 정보수신부는 배터리의 외부에 표시되어 있는 바코드 등의 정보를 인식하여 배터리의 일련번호 등의 데이터를 인식하여 외부 서버로 상기 데이터를 송신하도록 할 수 있다. 일 실시 예에서, 정보수신부는 배터리 상에 표시된 바코드 정보를 읽는 바코드 리더기일 수 있다. 상기 외부 서버는 상기 데이터를 통해 진단 대상 배터리의 정보(배터리 아이디, 적용 차량 모델명, 용량, 배터리 셀의 수, 전압 등)를 확인할 수 있으며, 상기 배터리의 정보를 기초로 진단 대상인 배터리를 진단하기 위한 명령을 배터리 간이 진단기(100)로 송신할 수 있다. 또한, 외부 서버는 배터리의 정보(배터리 아이디, 적용 차량 모델명, 용량, 배터리 셀의 수, 전압 등)를 배터리 간이 진단기(100)로 송신할 수 있으며, 상기 배터리 간이 진단기(100)는 외부 서버로부터 수신한 상기 배터리의 정보를 디스플레이장치(미도시)에 표시하여 사용자가 확인하도록 할 수 있다. 사용자는 배터리 간이 진단기(100)에 표시된 배터리 정보가 진단 대상 배터리에 대응하는 것인지를 확인함으로써, 진단 명령 및 배터리 불일치에 따른 안전 사고 및 진단 오류를 방지할 수 있다. Battery simple diagnostic apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may further include an information receiver (not shown) for receiving the unique information of the battery from the battery. The information receiver may recognize information such as a barcode displayed on the outside of the battery, recognize data such as a serial number of the battery, and transmit the data to an external server. In one embodiment, the information receiver may be a barcode reader that reads barcode information displayed on the battery. The external server may check information (battery ID, applied vehicle model name, capacity, number of battery cells, voltage, etc.) of the battery to be diagnosed through the data, and for diagnosing a battery to be diagnosed based on the information of the battery. The command may be transmitted to the battery simple diagnosis apparatus 100. In addition, the external server may transmit the battery information (battery ID, applied vehicle model name, capacity, the number of battery cells, voltage, etc.) to the battery simple diagnosis device 100, the battery simple diagnosis device 100 from the external server The received information of the battery may be displayed on a display device (not shown) to allow a user to confirm. The user may check whether the battery information displayed on the battery simple diagnosis apparatus 100 corresponds to the battery to be diagnosed, thereby preventing a safety accident and a diagnosis error due to a diagnosis command and a battery mismatch.

본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)는 배터리 간이 진단기(100)에 전원을 공급하는 보조 전원부를 더 포함할 수 있다. 상기 보조 전원부는 사용자가 외부의 전원의 공급이 어려운 장소에서 배터리 간이 진단기(100)를 작동하는 경우 교류임피던스분석기(120) 등의 구성에 전원을 공급하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 보조 전원부는 배터리, AC 인버터 및 DC 컨버터를 포함할 수 있으나, 특별히 한정되지 않는다. The simplified battery diagnostic apparatus 100 according to the embodiment of the present invention may further include an auxiliary power supply unit for supplying power to the simplified battery diagnostic apparatus 100. The auxiliary power supply unit may serve to supply power to a configuration of the AC impedance analyzer 120 or the like when the user operates the battery simple diagnosis apparatus 100 in a place where external power supply is difficult. The auxiliary power supply may include a battery, an AC inverter, and a DC converter, but is not particularly limited.

본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)는 배터리의 직류 내부저항 데이터를 이용하여 배터리 진단에 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 배터리의 직류 내부저항 데이터를 제어부가 수집하고 간이 진단부에서 상기 직류 내부저항 데이터를 이용하여 배터리의 용량 등의 배터리 상태를 연산할 수 있다. 또한, 상기 직류 내부저항 데이터 및 상기 간이 진단부에 의해 연산된 배터리 상태를 외부 서버의 진단부로 송신할 수 있다. 이 때, 상기 외부 서버의 진단부는 교류임피던스분석기(120)에 의해 검출된 데이터, 배터리 직류 내부저항 데이터 및 간이 진단부에 의해 연산된 배터리 상태 데이터를 이용하여 배터리의 상태를 진단할 수 있다. The battery simple diagnosis apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may be used for battery diagnosis using DC internal resistance data of the battery. More specifically, the controller may collect the DC internal resistance data of the battery and calculate the battery state such as the capacity of the battery by using the DC internal resistance data in the simple diagnosis unit. In addition, the DC internal resistance data and the battery state calculated by the simple diagnosis unit may be transmitted to the diagnosis unit of the external server. In this case, the diagnosis unit of the external server may diagnose the state of the battery using data detected by the AC impedance analyzer 120, battery DC internal resistance data, and battery state data calculated by the simple diagnosis unit.

배터리의 직류 내부저항 데이터를 수집하기 위해, 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)와 별도로 구비된 충방전기 또는 전기차용 충전기를 이용할 수 있다. 상기 충방전기 또는 전기차용 충전기를 배터리의 단자에 연결하여 배터리를 충전 또는 방전시킴으로써 배터리가 충전된 상태, 방전된 상태 및 일부 충방전된 상태에서의 직류 내부저항 데이터를 측정할 수 있다. 상기 충방전기는 배터리의 온도를 측정하는 온도 측정부재를 더 포함할 수 있으며, 배터리 간이 진단기(100)는 상기 충방전기에서 측정한 배터리의 온도 데이터를 이용하여 배터리의 상태를 진단할 수 있다. In order to collect DC internal resistance data of the battery, a charger for a charger or an electric vehicle separately provided from the battery quick diagnosis apparatus 100 according to an embodiment of the present disclosure may be used. By connecting the charger or the charger for the electric vehicle to the terminal of the battery to charge or discharge the battery can measure the DC internal resistance data in the charged state, the discharged state and partly charged and discharged state. The charger / discharger may further include a temperature measuring member for measuring the temperature of the battery, and the battery simple diagnosis apparatus 100 may diagnose the state of the battery using the temperature data of the battery measured by the charger / discharger.

이하, 본 발명의 실시 예를 따르는 배터리 간이 진단기(100)를 이용하여 배터리를 진단하는 방법을 설명한다. Hereinafter, a method of diagnosing a battery using the battery quick diagnosis apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described.

일 실시 예를 따르는 배터리를 진단하는 방법은, 배터리 간이 진단기(100)를 배터리에 연결하는 단계; 배터리 간이 진단기(100)의 교류임피던스분석기(120)를 이용하여 배터리의 교류 임피던스를 검출하고 이를 외부 서버로 송신하여 배터리를 진단하는 단계; 및 배터리 진단을 종료하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 배터리 간이 진단기(100)를 배터리에 연결하는 단계 이전에, 정보 수신부를 이용하여 배터리의 정보를 읽는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 배터리를 진단하는 단계 이전에 배터리를 초기 점검하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 배터리 진단을 종료하는 단계 이전에 배터리를 후기 점검하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a method of diagnosing a battery may include connecting the quick battery diagnosis apparatus 100 to a battery; Detecting an AC impedance of the battery using the AC impedance analyzer 120 of the battery simple diagnosis apparatus 100 and transmitting the same to an external server to diagnose the battery; And terminating the battery diagnosis. In addition, before the step of connecting the battery simple diagnosis apparatus 100 to the battery, it may include the step of reading the information of the battery using the information receiver. The method may further include initial checking the battery before diagnosing the battery. The method may further include late checking the battery before the battery diagnosis is terminated.

정보 수신부를 이용하여 배터리의 정보를 읽는 단계에서, 상기 배터리 정보는 배터리의 일련번호일 수 있으며, 서버 통신부(140)를 통해 외부의 서버로 송신될 수 있다. 외부의 서버는 수신된 배터리의 정보에 대응하는 정보(배터리 아이디, 적용 차량 모델명 등)를 배터리 간이 진단기(100)로 송신할 수 있다. 상기 외부 서버로부터 수신한 상기 정보(배터리 아이디, 적용 차량 모델명 등)는 배터리 간이 진단기(100)의 제어부(110) 또는 별도의 저장장치에 저장될 수 있고 표시장치에 표시하여 사용자가 이를 확인할 수 있도록 할 수 있다. 사용자는 배터리에 표시된 정보와 상기 외부 서버로부터 수신된 정보를 비교하여 정보가 일치하는 지 여부를 판단할 수 있다. 만일, 정보가 일치하지 않는 경우에는 배터리 진단을 수행하지 않고 불일치 원인을 찾음으로써 안전사고를 방지할 수 있다. In the reading of the information of the battery using the information receiver, the battery information may be a serial number of the battery and may be transmitted to an external server through the server communication unit 140. The external server may transmit information (battery ID, applied vehicle model name, etc.) corresponding to the received battery information to the battery simple diagnosis apparatus 100. The information (battery ID, applied vehicle model name, etc.) received from the external server may be stored in the control unit 110 or a separate storage device of the battery simple diagnosis apparatus 100 and displayed on a display device so that the user can check it. can do. The user may compare the information displayed on the battery with the information received from the external server to determine whether the information matches. If the information does not match, safety accidents can be prevented by finding the cause of the mismatch without performing battery diagnosis.

배터리 간이 진단기(100)를 배터리에 연결하는 단계에서 전원공급기(130)는 배터리 관리시스템(11)에 연결하고, 교류임피던스분석기(120)는 배터리의 단자(12)에 연결할 수 있다. 또한, 절연저항기(180)는 배터리의 단자(12) 중 (+) 단자(12) 및 (-) 단자(12) 중 어느 하나와 배터리 몸체에 연결한다. 또한, 전압측정기(190)는 배터리의 단자(12)에 연결할 수 있다. The power supply 130 may be connected to the battery management system 11, and the AC impedance analyzer 120 may be connected to the terminal 12 of the battery in the step of connecting the battery simple diagnosis apparatus 100 to the battery. In addition, the insulation resistor 180 is connected to any one of the (+) terminal 12 and the (-) terminal 12 of the terminal 12 of the battery and the battery body. In addition, the voltage meter 190 may be connected to the terminal 12 of the battery.

배터리를 초기 점검하는 단계는 배터리를 진단하기에 앞서 배터리가 MSD와 분리되어 있는 지 여부 및 배터리 간이 진단기(100)의 각 구성이 배터리와 제대로 연결되어 있는지 여부를 점검하는 단계이다. 본 단계는 MDS 분리 여부를 확인하는 단계 및 배터리 간이 진단기(100) 연결 상태를 확인하는 단계를 포함할 수 있다. MDS 분리 여부를 확인하는 단계를 수행하기 위해 절연저항기(180) 및 전압측정기(190)만을 배터리의 단자(12) 및 몸체에 연결하여 저항 및 전압을 측정하도록 할 수 있다. 다음으로, 교류임피던스분석기(120), 전원공급기(130), BMS 통신부(150) 및 배터리 연결부(170)를 연결하여 배터리 간이 진단기(100) 연결 상태를 확인하는 단계를 수행하도록 할 수 있다.The initial checking of the battery is a step of checking whether the battery is separated from the MSD and whether each component of the battery quick diagnosis device 100 is properly connected with the battery before diagnosing the battery. The step may include checking whether the MDS is disconnected and checking a connection state of the battery quick diagnosis device 100. In order to perform the step of checking whether the MDS is separated, only the insulation resistor 180 and the voltage meter 190 may be connected to the terminals 12 and the body of the battery to measure resistance and voltage. Next, the AC impedance analyzer 120, the power supply 130, the BMS communication unit 150, and the battery connection unit 170 may be connected to perform the step of checking the connection state of the battery simple diagnosis apparatus 100.

MDS 분리 여부를 확인하는 단계는 절연저항기(180) 및 전압측정기(190)의 측정 값을 점검함으로써 수행될 수 있다. 상기 절연저항기(180) 및 전압측정기(190)의 측정 값은 서버 통신부(140)를 통해 외부 서버로 송신되며, 상기 외부 서버는 상기 측정 값을 저장하고 배터리가 진단을 수행할지 여부를 판단할 수 있다. 초기 점검 결과 이상이 없는 경우에는 다음 단계를 수행한다. 만일 초기 점검 결과 이상이 있는 것으로 판단된 경우에는 이상 원인을 제거한 후 해당하는 단계를 반복 수행할 수 있다. 이를 통해 감전 등의 안전사고를 방지할 수 있으며 정확한 배터리 진단을 수행할 수 있다.  Checking whether the MDS is separated may be performed by checking the measured values of the insulation resistor 180 and the voltage meter 190. The measured values of the insulation resistor 180 and the voltage meter 190 are transmitted to an external server through the server communication unit 140, and the external server may store the measured values and determine whether the battery performs a diagnosis. have. If there is nothing wrong with the initial check, perform the following steps. If it is determined that there is an error as a result of the initial inspection, the corresponding step may be repeated after the cause of the error is removed. This prevents safety accidents such as electric shocks and enables accurate battery diagnosis.

배터리를 진단하는 단계는 교류임피던스분석기(120)를 이용하여 배터리의 교류 임피던스를 검출하는 단계 및 서버 통신부(140)를 이용하여 상기 검출된 데이터를 외부 서버로 송신하는 단계를 포함할 수 있다. 배터리의 교류 임피던스를 측정하기 위한 조건은 앞서 외부 서버로부터 수신된 정보 및 명령에 따라 설정될 수 있다. 본 단계에서 상기 교류임피던스분석기(120)는 기설정된 특정 주파수 또는 주파수 범위에서의 저항(R), 인덕터(L) 및 커패시터(C) 중 적어도 하나를 측정하여 배터리 교류 임피던스를 검출할 수 있다. 이와 같이 측정된 데이터를 이용하여 등가회로를 구성함으로써 배터리 교류 임피던스를 검출할 수 있다. 교류임피던스분석기(120)에서 측정 및 검출된 데이터는 서버 통신부(140)를 통해 외부 서버로 송신될 수 있다. 외부 서버는 배터리 간이 진단기(100)로부터 수신된 데이터를 기초로 배터리의 SoC, SoH, SoP, SoQ, SoB 및 SoE 등을 연산하고 배터리 등급을 결정할 수 있다. Diagnosing the battery may include detecting an AC impedance of the battery using the AC impedance analyzer 120 and transmitting the detected data to an external server using the server communication unit 140. Conditions for measuring the AC impedance of the battery may be set according to the information and commands previously received from an external server. In this step, the AC impedance analyzer 120 may detect the battery AC impedance by measuring at least one of a resistor R, an inductor L, and a capacitor C at a predetermined frequency or frequency range. The AC alternating current impedance can be detected by constructing an equivalent circuit using the measured data. The data measured and detected by the AC impedance analyzer 120 may be transmitted to an external server through the server communication unit 140. The external server may calculate SoC, SoH, SoP, SoQ, SoB, SoE, etc. of the battery and determine a battery grade based on the data received from the battery simple diagnosis apparatus 100.

배터리를 후기 점검하는 단계는 배터리 간이 진단기(100)를 배터리로부터 정상적으로 분리하고 배터리 진단을 안정적으로 종료하기 위한 단계이다. 본 단계는 배터리 간이 진단기(100)의 각 구성의 정상 여부를 점검하는 단계; 배터리 간이 진단기(100) 및 배터리의 정상 분리 여부를 점검하는 단계; 및 배터리를 배터리 간이 진단기(100)로부터 분리하는 단계;를 포함할 수 있다. The late checking of the battery is a step for normally disconnecting the battery simple diagnoser 100 from the battery and stably terminating the battery diagnosis. The step of checking the normality of each configuration of the battery simple diagnostic apparatus 100; Checking whether the battery simple diagnosis apparatus 100 and the battery are normally separated; And separating the battery from the battery quick diagnosis device 100.

배터리 간이 진단기(100)의 각 구성의 정상 여부를 점검하는 단계에서 교류임피던스분석기(120)를 이용하여 전압, 온도 및 저항을 측정하고 측정 값을 서버 통신부(140)를 이용하여 외부 서버로 송신할 수 있다. 외부 서버는 송신된 측정 값을 기초로 배터리 간이 진단기(100)의 각 구성이 정상 상태인지 여부를 판단하고, 그 판단 결과를 배터리 간이 진단기(100)로 송신할 수 있다. In the step of checking whether each component of the battery simple diagnosis apparatus 100 is normal, voltage, temperature, and resistance may be measured using the AC impedance analyzer 120, and the measured value may be transmitted to an external server using the server communication unit 140. Can be. The external server may determine whether each of the components of the simplified battery diagnostic apparatus 100 is in a normal state based on the transmitted measured value, and transmit the determination result to the simplified battery diagnostic apparatus 100.

다음으로, 배터리 간이 진단기(100) 및 배터리의 정상 분리 여부를 점검하는 단계에서 절연저항기(180), 전압측정기(190), BMS 통신부(150) 및 전원공급기(130)의 측정 값을 서버 통신부(140)를 이용하여 외부 서버로 송신할 수 있다. 외부 서버는 송신된 측정 값을 기초로 배터리 간이 진단기(100)의 각 구성의 연결관계의 정상 여부를 판단하고, 그 판단 결과를 배터리 간이 진단기(100)로 송신할 수 있다. Next, in the step of checking whether the battery simple diagnosis apparatus 100 and the battery are normally disconnected, the measured values of the insulation resistor 180, the voltage meter 190, the BMS communication unit 150, and the power supply 130 are measured by the server communication unit ( 140 may be used to transmit to an external server. The external server may determine whether the connection relationship of each component of the battery simple diagnosis apparatus 100 is normal based on the measured measurement value, and transmit the determination result to the battery simple diagnosis apparatus 100.

다음으로, 배터리의 단자(12), 몸체 및 배터리 관리시스템(11)으로부터 배터리 간이 진단기(100)를 분리할 수 있다. Next, the battery simple diagnosis apparatus 100 may be separated from the battery terminal 12, the body and the battery management system 11.

배터리 진단을 종료하는 단계에서는 외부 서버로부터 최종 진단 결과를 수신하여 이를 표시장치에 표시하거나 제어부(110) 또는 별도의 저장장치에 저장함으로써 수행될 수 있다. 외부 서버는 배터리를 진단하는 단계에서 배터리 간이 진단기(100)로부터 수신한 데이터를 진단한다. 이 때, 외부 서버는 배터리의 사용 이력, 진단 이력 및 동종 모델의 경향성 등의 데이터를 기초로 진단할 수 있다. 상기 진단 결과를 기초로 외부 서버는 배터리의 등급 및 과금 정보를 산출하고 저장할 수 있다. 상기 진단 결과, 배터리 등급 및 과금 정보는 상기 최종 진단 결과에 포함될 수 있고, 상기 외부 서버는 상기 최종 진단 결과를 배터리 간이 진단기(100)에 송신할 수 있다. The step of terminating the battery diagnosis may be performed by receiving a final diagnosis result from an external server and displaying the final diagnosis result on the display device or storing the final diagnosis result in the controller 110 or a separate storage device. The external server diagnoses data received from the battery simple diagnosis apparatus 100 in a step of diagnosing a battery. At this time, the external server may diagnose based on data such as battery usage history, diagnostic history, and tendency of the homogeneous model. Based on the diagnosis result, the external server may calculate and store battery grade and charging information. The diagnosis result, battery grade and charging information may be included in the final diagnosis result, and the external server may transmit the final diagnosis result to the battery simple diagnosis apparatus 100.

본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.It is intended that the invention not be limited by the foregoing embodiments and the accompanying drawings, but rather by the claims appended hereto. Accordingly, various forms of substitution, modification, and alteration may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, which are also within the scope of the present invention. something to do.

100: 배터리 간이 진단기 110: 제어부
111: 간이 진단부 120: 교류임피던스분석기
130: 전원공급기 140: 서버 통신부
150: BMS 통신부 161: 제1연결부
162: 제2연결부 170: 배터리 연결부
180: 절연저항기 190: 전압측정기
10: 배터리 11: 배터리 관리시스템
12: 단자100: battery simple diagnosis device 110: control unit
111: simplified diagnostic unit 120: AC impedance analyzer
130: power supply 140: server communication unit
150: BMS communication unit 161: first connection unit
162: second connection unit 170: battery connection unit
180: insulation resistor 190: voltage meter
10: Battery 11: Battery Management System
12: terminal

Claims (2)

배터리 교류 임피던스를 검출하는 교류임피던스분석기(AC ImpedanceAnalyzer);
배터리의 배터리 관리시스템(BMS: Battery Management System)에 전원을 공급하는 전원공급기;
상기 배터리 관리시스템으로부터 상기 배터리에 관한 정보를 수신하는 BMS 통신부;
상기 배터리의 단자와 상기 교류임피던스분석기에 각각 연결되고, 상기 교류임피던스분석기가 상기 배터리의 교류 임피던스를 검출하는 연결 회로를 제공하는 제1연결부;
상기 배터리 관리시스템과 전원공급기에 각각 연결되고, 상기 전원공급기에서 상기 배터리 관리시스템으로 전원이 공급되도록 하는 연결회로를 제공하는 제2연결부;
상기 교류임피던스분석기에서 검출된 데이터를 이용하여 상기 배터리의 SoC, SoH, SoE, SoQ, SoB 및 SoP 중 적어도 하나의 배터리 상태를 연산하는 간이 진단부;
상기 서버 통신부, 상기 전원공급부, 상기 교류임피던스분석기 및 상기 간이 진단부 각각의 동작을 선택적으로 제어하는 제어부;
배터리 단자에 연결하여 상기 배터리의 온도 및 전압을 측정하는 배터리 연결부(Battery interface);
상기 배터리의 절연저항을 측정하는 절연저항기;
상기 제1연결부 및 상기 배터리와의 연결관계를 확인하고, 상기 배터리가 MSD로부터 분리 여부를 확인하기 위해 연결회로의 전압을 측정하는 전압측정기;
배터리 상에 표시된 바코드 정보를 읽어 들여 상기 배터리의 고유정보를 파악하는 정보수신부;
상기 외부의 서버와 통신을 수행하며, 상기 교류임피던스분석기를 통해 저항(R), 인덕터(L) 및 커패시터(C)를 각각 측정한 결과 및 상기 측정한 결과에 기초하여 검출된 교류 임피던스 중 적어도 하나를 상기 외부의 서버로 전송하는 서버 통신부; 및
상기 배터리 관리시스템에 전원을 공급하는 보조 전원부를 포함하고,
상기 교류임피던스분석기는 주파수를 변경하기 위해 상기 배터리에 교류 전원을 공급하는 교류 전원 공급부와 배터리의 온도를 측정하는 온도 측정기를 포함하고,
상기 배터리 정보는 상기 배터리의 아이디(Battery ID), 제조사 정보 및 배터리 인증정보인,
배터리 간이 진단기. An AC Impedance Analyzer (AC Impedance Analyzer) for detecting battery AC impedance;
A power supply for supplying power to a battery management system (BMS) of the battery;
A BMS communication unit for receiving information about the battery from the battery management system;
A first connection unit connected to a terminal of the battery and the AC impedance analyzer, respectively, the AC impedance analyzer providing a connection circuit for detecting an AC impedance of the battery;
A second connection unit connected to each of the battery management system and the power supply and providing a connection circuit for supplying power from the power supply to the battery management system;
A simple diagnosis unit configured to calculate at least one battery state among SoC, SoH, SoE, SoQ, SoB, and SoP of the battery by using the data detected by the AC impedance analyzer;
A controller for selectively controlling operations of the server communication unit, the power supply unit, the AC impedance analyzer, and the simple diagnosis unit;
A battery interface connected to a battery terminal to measure temperature and voltage of the battery;
An insulation resistor measuring the insulation resistance of the battery;
A voltage meter for checking a connection relationship between the first connection unit and the battery and measuring a voltage of a connection circuit to confirm whether the battery is separated from the MSD;
An information receiver which reads barcode information displayed on a battery and grasps unique information of the battery;
At least one of a result of measuring the resistance (R), the inductor (L), and the capacitor (C) through the AC impedance analyzer and the detected AC impedance based on the measured result A server communication unit for transmitting the server to the external server; And
An auxiliary power supply for supplying power to the battery management system,
The AC impedance analyzer includes an AC power supply unit for supplying AC power to the battery to change the frequency and a temperature meter for measuring the temperature of the battery,
The battery information is a battery ID (Battery ID), manufacturer information and battery authentication information,
Battery simple diagnostics. 제1항에 있어서,
상기 교류임피던스분석기는 기설정된 주파수 또는 주파수 범위에서의 저항(R), 인덕터(L) 및 커패시터(C) 중 적어도 하나를 측정하여 배터리 교류 임피던스를 검출하는,
배터리 간이 진단기.The method of claim 1,
The AC impedance analyzer detects battery AC impedance by measuring at least one of a resistance (R), an inductor (L), and a capacitor (C) at a predetermined frequency or frequency range.
Battery simple diagnostics.
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