KR20200109572A - 배터리 팩의 충방전을 위한 전력 사양을 평가하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

배터리 팩의 충방전을 위한 전력 사양을 평가하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

배터리 팩의 전력 사양을 평가하기 위한 장치 및 방법과, 상기 장치를 포함하는 테스트 시스템이 제공된다. 상기 장치는, 소정의 충전 상태를 가지는 테스트 셀에 대하여 시행된 정전력 방전 테스트에 연관된 설정 데이터 및 측정 데이터를 수신하도록 구성되는 인터페이스부; 및 제어부를 포함한다. 상기 제어부는, 상기 설정 데이터 및 상기 측정 데이터를 기초로, 상기 테스트 셀이 소정의 테스트 기간에 걸쳐 소정의 정전력으로 방전된 시점에서의 상기 배터리 팩의 최종 팩 전압값을 산출하도록 구성된다. 상기 제어부는, 상기 최종 팩 전압값이 방전 한계 전압값 이상인 경우, 패스값을 가지는 제1 신호를 상기 인터페이스부에게 전송하도록 구성된다.

Description

배터리 팩의 충방전을 위한 전력 사양을 평가하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR EVALUATING A POWER CAPABILITY FOR CHARGE/DISCHARGE OF A BATTERY PACK}
본 발명은, 테스트 셀에 대해 시행된 정전력 충전 테스트 또는 정전력 방전 테스트의 결과에 기반하여, 직렬 연결된 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩의 충방전을 위한 전력 사양을 평가하기 위한 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 배터리에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 배터리로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 배터리 등이 있는데, 이 중에서 리튬 배터리는 니켈 계열의 배터리에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
배터리 팩은, 일반적으로 직렬 연결되는 복수의 배터리 셀을 포함한다. 배터리 팩을 안전하고 오래 사용하기 위해서는 배터리 팩이 충방전 중에 배터리 팩에 입력되는 전력(즉, 충전 전력) 배터리 팩으로부터 출력되는 전력(즉, 방전 전력)을 배터리 팩의 상태(예, 팩 전압)에 따라 적절히 제한해줄 필요가 있다.
종래 기술에 따르면, 소정 범위의 충전 상태(SOC: state of charge)를 가지는 배터리 셀을 위해 미리 정해진 전력에 배터리 팩에 포함된 배터리 셀의 개수를 곱한 값을 배터리 팩의 최대 허용 전력으로서 결정한다.
그러나, 배터리 팩은, 직렬 연결된 복수의 배터리 셀만을 포함하는 것은 아니며, 버스바, 케이블, 릴레이, 제어회로 등과 같이 배터리 팩의 충방전을 위한 전류 경로에 연결되는 여러 부품들을 포함한다. 각 부품들은 고유한 저항을 가질 뿐만 아니라, 부품들 간 및 부품들과 배터리 셀 간의 접촉 저항도 존재한다.
따라서, 전술한 종래 기술에 따라 결정되는 배터리 팩의 최대 허용 전력은, 배터리 팩에 포함된 부품들의 저항에 의한 전압 변동분이 반영되지 않은 것이다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 테스트 셀에 대해 시행된 정전력 방전 테스트 또는 정전력 충전 테스트의 결과 및 배터리 팩에 포함된 부품들의 저항에 의한 전압 변동분을 기초로, 직렬 연결된 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩의 충전 또는 방전에 대한 전력 사양을 평가하는 장치 및 방법과, 상기 장치를 포함하는 테스트 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
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.
본 발명의 일 측면에 따른 배터리 팩의 방전에 관한 전력 사양을 평가하기 위한 장치는, 소정의 충전 상태를 가지는 테스트 셀에 대하여 시행된 정전력 방전 테스트에 연관된 설정 데이터 및 측정 데이터를 수신하도록 구성되는 인터페이스부; 및 상기 인터페이스부에 동작 가능하게 결합되는 제어부를 포함한다. 상기 설정 데이터는, 저항 마진값, 상기 배터리 팩의 전류 경로에 존재하는 저항을 나타내는 부품 저항 및 상기 배터리 팩 내에 직렬 연결하고자 하는 배터리 셀의 총 개수를 포함한다. 상기 측정 데이터는, 상기 테스트 셀이 소정의 테스트 기간에 걸쳐 소정의 정전력으로 방전된 시점에서 측정된 상기 테스트 셀의 양단에 걸친 전압을 나타내는 최종 전압값, 상기 시점에서 측정된 상기 테스트 셀을 통해 흐르는 전류를 나타내는 최종 전류값 및 상기 소정 충전 상태에 연관된 개방 전압값을 포함한다. 상기 제어부는, 상기 설정 데이터 및 상기 측정 데이터를 기초로, 상기 시점에서의 상기 배터리 팩의 최종 팩 전압값을 산출하도록 구성된다. 상기 제어부는, 상기 최종 팩 전압값이 방전 한계 전압값 이상인 경우, 패스값을 가지는 제1 신호를 상기 인터페이스부에게 전송하도록 구성된다.
상기 제어부는, 상기 최종 팩 전압값이 상기 방전 한계 전압값 미만인 경우, 페일값을 가지는 제2 신호를 상기 인터페이스부에게 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 하기의 수학식 1을 이용하여, 최종 내부 저항을 산출하도록 구성될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
상기 제어부는, 하기의 수학식 2를 이용하여, 보정된 최종 내부 저항을 산출하도록 구성될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
상기 제어부는, 하기의 수학식 3을 이용하여, 보정된 최종 셀 전압값을 산출하도록 구성될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00003
상기 제어부는, 하기의 수학식 4를 이용하여, 상기 최종 팩 전압값을 산출하도록 구성될 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00004
Pcell은 상기 소정의 정전력, Vocv는 개방 전압값, Vcell_k는 상기 최종 셀 전압값, Rcell_k는 상기 최종 내부 저항, Rcell_mg_k는 상기 보정된 최종 내부 저항, Vcell_mg_k는 상기 보정된 최종 셀 전압값, N은 상기 총 개수, Ik는 상기 최종 전류값, Rpc는 상기 부품 저항, Vpack_k는 상기 최종 팩 전압값을 나타낸다.
본 발명의 다른 측면에 따른 배터리 팩의 충전에 관한 전력 사양을 평가하기 위한 장치는, 소정의 충전 상태를 가지는 테스트 셀에 대하여 시행된 정전력 충전 테스트에 연관된 설정 데이터 및 측정 데이터를 수신하도록 구성되는 인터페이스부; 및 상기 인터페이스부에 동작 가능하게 결합되는 제어부를 포함한다. 상기 설정 데이터는, 저항 마진값, 상기 배터리 팩의 전류 경로에 존재하는 저항을 나타내는 부품 저항 및 상기 배터리 팩 내에 직렬 연결하고자 하는 배터리 셀의 총 개수를 포함한다. 상기 측정 데이터는, 상기 테스트 셀이 소정의 테스트 기간에 걸쳐 소정의 정전력으로 충전된 시점에서 측정된 상기 테스트 셀의 양단에 걸친 전압을 나타내는 최종 전압값, 상기 시점에서 측정된 상기 테스트 셀을 통해 흐르는 전류를 나타내는 최종 전류값 및 상기 소정 충전 상태에 연관된 개방 전압값을 포함한다. 상기 제어부는, 상기 설정 데이터 및 상기 측정 데이터를 기초로, 상기 시점에서의 상기 배터리 팩의 최종 팩 전압값을 산출하도록 구성된다. 상기 제어부는, 상기 최종 팩 전압값이 충전 한계 전압값 이하인 경우, 패스값을 가지는 제1 신호를 상기 인터페이스부에게 전송하도록 구성된다.
상기 제어부는, 상기 최종 팩 전압값이 상기 충전 한계 전압값보다 큰 경우, 페일값을 가지는 제2 신호를 상기 인터페이스부에게 전송하도록 구성될 수 있다.
상기 제어부는, 하기의 수학식 5를 이용하여, 최종 내부 저항을 산출하도록 구성될 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00005
상기 제어부는, 하기의 수학식 6을 이용하여, 보정된 최종 내부 저항을 산출하도록 구성될 수 있다.
[수학식 6]
Figure pat00006
상기 제어부는, 하기의 수학식 7을 이용하여, 보정된 최종 셀 전압값을 산출하도록 구성될 수 있다.
[수학식 7]
Figure pat00007
상기 제어부는, 하기의 수학식 8을 이용하여, 상기 최종 팩 전압값을 산출하도록 구성될 수 있다.
[수학식 8]
Figure pat00008
Pcell은 상기 소정의 정전력, Vocv는 개방 전압값, Vcell_k는 상기 최종 셀 전압값, Rcell_k는 상기 최종 내부 저항, Rcell_mg_k는 상기 보정된 최종 내부 저항, Vcell_mg_k는 상기 보정된 최종 셀 전압값, N은 상기 총 개수, Ik는 상기 최종 전류값, Rpc는 상기 부품 저항, Vpack_k는 상기 최종 팩 전압값을 나타내는, 장치.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 테스트 시스템은, 상기 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 배터리 팩의 방전에 관한 전력 사양을 평가하기 위한 방법은, 제어부가, 상기 배터리 팩을 위한 정전력 테스트에 연관된 설정 데이터 및 측정 데이터를 상기 제어부에 동작 가능하게 결합된 인터페이스부로부터 수신하되, 상기 설정 데이터는, 저항 마진값, 상기 배터리 팩의 전류 경로에 존재하는 저항을 나타내는 부품 저항 및 상기 배터리 팩 내에 직렬 연결하고자 하는 배터리 셀의 총 개수를 포함하고, 상기 측정 데이터는, 소정의 충전 상태를 가지는 테스트 셀이 소정의 테스트 기간에 걸쳐 소정의 정전력으로 방전된 시점에서 측정된 상기 테스트 셀의 양단에 걸친 전압을 나타내는 최종 전압값, 상기 시점에서 측정된 상기 테스트 셀을 통해 흐르는 전류를 나타내는 최종 전류값 및 상기 소정 충전 상태에 연관된 개방 전압값을 포함하는 단계; 상기 제어부가, 상기 설정 데이터 및 상기 측정 데이터를 기초로, 상기 시점에서의 상기 배터리 팩의 최종 팩 전압값을 산출하는 단계; 및 상기 제어부가, 상기 최종 팩 전압값이 방전 한계 전압값 이상인 경우, 패스값을 가지는 제1 신호를 상기 인터페이스부에게 전송하는 단계를 포함한다.
상기 방법은, 상기 제어부가, 상기 최종 팩 전압값이 상기 방전 한계 전압값 미만인 경우, 페일값을 가지는 제2 신호를 상기 인터페이스부에게 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 최종 팩 전압값을 산출하는 단계는, 하기의 수학식 1을 이용하여, 최종 내부 저항을 산출하는 단계;
[수학식 1]
Figure pat00009
하기의 수학식 2를 이용하여, 보정된 최종 내부 저항을 산출하는 단계;
[수학식 2]
Figure pat00010
하기의 수학식 3을 이용하여, 보정된 최종 셀 전압값을 산출하는 단계; 및
[수학식 3]
Figure pat00011
하기의 수학식 4를 이용하여, 상기 최종 팩 전압값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00012
Pcell은 상기 소정의 정전력, Vocv는 개방 전압값, Vcell_k는 상기 최종 셀 전압값, Rcell_k는 상기 최종 내부 저항, Rcell_mg_k는 상기 보정된 최종 내부 저항, Vcell_mg_k는 상기 보정된 최종 셀 전압값, N은 상기 총 개수, Ik는 상기 최종 전류값, Rpc는 상기 부품 저항, Vpack_k는 상기 최종 팩 전압값을 나타낸다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 테스트 셀에 대해 시행된 정전력 방전 테스트 또는 정전력 충전 테스트의 결과 및 배터리 팩에 포함된 전도성 부품들의 저항에 의한 전압 변동분을 기초로, 직렬 연결된 복수의 배터리 셀을 포함하는 배터리 팩의 충전 및 방전에 대한 전력 사양을 평가할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 배터리 팩의 전력 사양을 평가하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 시스템의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 배터리 팩의 등가 회로를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 방전에 관한 전력 사양을 평가하기 위한 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩의 충전에 관한 전력 사양을 평가하기 위한 방법을 예시적으로 보여주는 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 아니 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 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 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 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어들은, 다양한 구성요소들 중 어느 하나를 나머지와 구별하는 목적으로 사용되는 것이고, 그러한 용어들에 의해 구성요소들을 한정하기 위해 사용되는 것은 아니다.
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 유닛>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.
도 1은 배터리 팩(40)의 전력 사양을 평가하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 테스트 시스템(10)의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 배터리 팩(40)의 등가 회로를 예시적으로 나타낸 도면이다. 이하에서는 설명의 편의를 위해, k = 1 ~ N 인 것으로 가정한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 테스트 시스템(10)은, 테스트 회로(20), 사용자 디바이스(30) 및 평가 장치(100)를 포함한다.
테스트 회로(20)는, 테스트용으로 선정된 셀(11, 이하, 테스트 셀이라고 칭할 수 있음)에 대해 정전력 방전 테스트 및 정전력 충전 테스트를 진행하도록 구성된 회로로서, 충방전 회로(21), 전압 센서(22) 및 전류 센서(23)를 포함한다.
충방전 회로(21)는, 테스트 셀(11)의 양극 단자 및 음극 단자에 전기적으로 연결된다. 테스트 셀(11)은, 배터리 팩(40)에 포함시킬 배터리 셀(41)과 동일한 사양을 가지도록 생산된 것으로서, 정전력 테스트의 진행에 앞서, 소정의 충전 상태(예, 40%)를 가지도록 마련된 것일 수 있다.
충방전 회로(21)는, 사용자 디바이스(30)로부터의 제1 테스트 명령에 응답하여, 소정의 정전력(예, 500W)으로 테스트 셀(11)을 적어도 소정의 테스트 기간(예, 1초)에 걸쳐 방전시킴으로써, 정전력 방전 테스트를 진행할 수 있다. 충방전 회로(21)는, 사용자 디바이스(30)로부터의 제2 테스트 명령에 응답하여, 소정의 정전력으로 테스트 셀(11)을 적어도 소정의 테스트 기간(예, 1초)에 걸쳐 충전시킴으로써, 정전력 충전 테스트를 진행할 수 있다.
전압 센서(22)는, 소정의 정전력으로 테스트 셀(11)의 충전 또는 방전이 개시되기 전에, 테스트 셀(11)의 양단에 걸친 전압인 개방 전압(OCV: open circuit voltage)의 값을 측정하도록 구성될 수 있다.
전압 센서(22)는, 충방전 회로(21)에 의해 테스트 셀(11)의 충전 또는 방전이 개시된 시점으로부터 소정의 테스트 기간이 경과된 시점에서의 테스트 셀(11)의 양단에 걸친 전압을 나타내는 최종 셀 전압값을 측정하도록 구성된다. 즉, 최종 셀 전압값은, 소정의 테스트 기간의 마지막 주기에서 측정된 테스트 셀(11)의 양단에 걸친 전압을 나타낸다.
물론, 전압 센서(22)는, 충방전 회로(21)에 의해 테스트 셀(11)이 충전 또는 방전되는 중에, 테스트 셀(11)의 양단에 걸친 전압을 나타내는 추가적 셀 전압값을 소정의 검출 시간(예, 0.1초)마다 주기적으로 측정할 수도 있다. 즉, 각 추가적 셀 전압값은, 소정의 테스트 기간의 마지막 주기보다 앞선 주기에서 측정된 테스트 셀(11)의 양단에 걸친 전압을 나타낸다. 예를 들어, m과 n은 자연수로서 m < n이라고 할때, 테스트 셀(11)이 소정의 정전력으로 방전되는 경우, m번째 주기에서 측정된 추가적 셀 전압값인 제m 셀 전압값은 n번째 주기에서 측정된 추가적 셀 전압값인 제n 셀 전압값보다 작을 것이다.
예를 들어, 소정의 테스트 기간이 1초이고, 소정의 검출 시간이 0.1초인 경우, 1초/0.1초=10이므로, 최종 셀 전압값은 10번째 검출 주기에서 측정된 테스트 셀(11)의 양단에 걸친 전압을 나타낸다.
전압 센서(22)는, 개방 전압값 및 주기적으로 측정되는 셀 전압값을 나타내는 전압 측정 정보를 사용자 디바이스(30)에게 전송하도록 구성될 수 있다.
대안적으로, 개방 전압값은, 상기 소정의 충전 상태에 연관된 것으로서 미리 정해져 있을 수 있다. 예를 들어, 테스트 셀(11)의 충전 상태와 개방 전압 간의 관계를 나타내는 SOC-OCV 커브로부터 상기 소정의 충전 상태에 연결된 단일의 개방 전압값이 미리 정해져 있을 수 있다.
전류 센서(23)는, 충방전 회로(21)에 의해 테스트 셀(11)의 충전 또는 방전이 개시된 시점으로부터 소정의 테스트 기간이 경과된 시점에서 테스트 셀(11)를 통해 흐르는 전류를 나타내는 최종 전류값을 측정하도록 구성된다. 즉, 최종 전류값은, 소정의 테스트 기간의 마지막 주기에서 측정된 테스트 셀(11)을 통해 흐르는 전류를 나타낸다.
물론, 전류 센서(23)는, 충방전 회로(21)에 의해 테스트 셀(11)이 충전 또는 방전되는 중에, 테스트 셀(11)를 통해 흐르는 전류를 나타내는 추가적 전류값을 소정 시간(예, 0.1초)마다 주기적으로 측정할 수도 있다. 즉, 각 추가적 전류값은, 소정의 테스트 기간의 마지막 주기보다 앞선 주기에서 측정된 테스트 셀(11)을 통해 흐르는 전류를 나타낸다. 예를 들어, 테스트 셀(11)이 소정의 정전력으로 방전되는 경우, m번째 주기에서 측정된 추가적 전류값인 제m 전류값의 절대값은 n번째 주기에서 측정된 추가적 전류값인 제n 전류값의 절대값보다 클 것이다.
예를 들어, 소정의 테스트 기간이 1초이고, 소정의 검출 시간이 0.1초인 경우, 1초/0.1초=10이므로, 최종 전류값은 10번째 검출 주기에서 테스트 셀(11)을 통해 흐르는 전류를 나타낸다.
사용자 디바이스(30)는, 충방전 회로(21), 전압 센서(22), 전류 센서(23) 및 평가 장치(100)에 동작 가능하게 결합된다. 사용자 디바이스(30)는, 테스트 셀(11)을 소정의 테스트 기간 동안 소정의 정전력으로 충전 또는 방전시킬 것을 충방전 회로(21)에게 명령하도록 구성된다. 또한, 사용자 디바이스(30)는, 테스트 셀(11)의 충전 또는 방전 중에, 전압 센서(22)로부터 주기적으로 수신되는 전압 측정 정보 및 전류 센서(23)로부터 주기적으로 수신되는 전류 측정 정보를 사용자 디바이스(30)에 구비된 메모리 디바이스에 기록하도록 구성될 수 있다.
평가 장치(100)는, 인터페이스부(110), 제어부(120) 및 메모리부(130)를 포함한다. 평가 장치(100)는, 테스트 회로(201)에 의해 시행된 테스트 셀(11)에 대한 충방전 테스트의 결과를 분석하여, 배터리 팩(40)이 소정의 테스트 조건을 만족하는지 여부를 결정한다.
인터페이스부(110)는, LAN(local area network), CAN(controller area network), 데이지 체인과 같은 유선 네트워크 및/또는 블루투스, 지그비, 와이파이 등의 근거리 무선 네트워크를 통해 사용자 디바이스(30) 및 제어부(120)와 통신할 수 있다. 인터페이스부(110)는, 사용자 디바이스(30)로부터 테스트 정보를 수신하여, 제어부(120)에게 전달하도록 구성된다. 테스트 정보는, 설정 데이터 및 측정 데이터를 포함할 수 있다.
설정 데이터는, 배터리 팩(40)의 최대 허용 전력을 결정하는 데에 요구되는 고정 값들을 포함한다. 예를 들어, 설정 데이터는, 소정의 정전력, 저항 마진값, 부품 저항(component resistance), 최대 방전 전류값, 최대 충전 전류값, 배터리 셀(41)의 총 개수, 제1 방전 한계 전압값, 제2 방전 한계 전압값, 제1 충전 한계 전압값, 제2 충전 한계 전압값 등을 포함할 수 있다.
저항 마진값은, 배터리 셀(41)의 생산 편차에 연관된 것으로서, 생산 라인에서 대량 생산된 배터리 셀(41) 간의 내부 저항의 분산(또는 표준 편차)에 따라, 0보다 크고 1보다 작은 값(예, 0.1)으로 미리 정해지는 것일 수 있다. 상기 분산(또는 표준 편차)가 클수록, 저항 마진값 역시 크게 정해질 수 있다.
부품 저항은, 배터리 팩(40)의 충방전을 위한 전류 경로에 존재하는 저항을 나타낸다. 즉, 부품 저항은, 배터리 팩(40)의 충방전 시에, 배터리 셀(41)을 제외하고 배터리 팩(40)의 팩 전압에 영향을 주는 전도성 부품들의 저항을 합산한 것으로서, 도 2에서 부호 'RPC'로 표시하였다.
최대 방전 전류값은, 배터리 팩(40)의 방전 시에 최대로 흐를 수 있는 전류의 크기로서, 미리 정해진 것일 수 있다. 최대 충전 전류값은, 배터리 팩(40)의 충전 시에 최대로 흐를 수 있는 전류의 크기로서, 미리 정해진 것일 수 있다.
상기 총 개수는, 배터리 팩(40)의 제조 시에, 상호 직렬로 연결시킬 복수의 배터리 셀(41)의 개수이다. 도 2에는, N개(예, 12개)의 배터리 셀(41)이 직렬 연결된 것으로 도시하였다.
제1 방전 한계 전압값은, 배터리 셀(41)을 안전하게 방전하기 위한 최소 전압으로서, 미리 정해진 것일 수 있다. 제2 방전 한계 전압값, 배터리 팩(40)을 안전하게 방전하기 위한 최소 전압으로서, 미리 정해진 것일 수 있다. 또는, 제어부(120)는, 제1 방전 한계 전압값에 배터리 셀(41)의 총 개수 N를 곱하여, 제2 방전 한계 전압값을 결정하도록 구성될 수도 있다.
제1 충전 한계 전압값은, 배터리 셀(41)을 안전하게 충전하기 위한 최대 전압으로서, 미리 정해진 것일 수 있다. 제2 충전 한계 전압값은, 배터리 팩(40)을 안전하게 충전하기 위한 최대 전압으로서, 미리 정해진 것일 수 있다. 또는, 제어부(120)는, 제1 충전 한계 전압값에 배터리 셀(41)의 총 개수 N를 곱하여, 제2 충전 한계 전압값을 결정하도록 구성될 수도 있다.
측정 데이터는, 배터리 팩(40)의 최대 허용 전력을 결정하는 데에 요구되는 가변 값들을 포함한다. 예를 들어, 측정 데이터는, 상기 소정의 충전 상태, 상기 최종 셀 전압값, 상기 최종 전류값, 상기 소정의 테스트 기간 동안에 측정된 적어도 하나의 추가적 셀 전압값, 상기 소정의 테스트 기간 동안에 측정된 복수의 추가적 전류값, 상기 개방 전압값 등을 포함할 수 있다.
제어부(120)는, 하드웨어적으로, ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
제어부(120)는, 인터페이스부(110)에 동작 가능하게 결합된다. 제어부(120)는, 설정 데이터 및 측정 데이터를 기초로, 배터리 팩(40)의 충전 또는 방전을 위한 최대 허용 전력을 결정하도록 구성된다. 소정의 정전력으로 테스트 셀(11)을 방전시키는 동안에 얻어진 측정 데이터를 기초로 결정된 최대 허용 전력을 '최대 방전 전력'이라고 칭하고, 소정의 정전력으로 테스트 셀(11)을 충전시키는 동안에 얻어진 측정 데이터를 기초로 결정된 최대 허용 전력을 '최대 충전 전력'이라고 칭할 수 있다.
메모리부(130)는, 인터페이스부(110) 및/또는 제어부(120)에 동작 가능하게 결합된다. 메모리부(130)는, 제어부(120)의 전반적인 동작에 요구되는 데이터들, 명령어 및 소프트웨어를 저장하는 것으로서, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory) 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 메모리부(130)는, 인터페이스부(110)로부터의 테스트 정보 및 제어부(120)에 의한 연산 동작의 실행 결과를 저장하도록 구성될 수 있다.
지금부터, 제어부(120)가 배터리 팩(40)의 충전 또는 방전을 위한 최대 허용 전력을 결정하는 동작에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 제어부(120)는, 개방 전압값, 제k 셀 전압값 및 소정의 정전력을 기초로, 제k 내부 저항을 산출하도록 구성된다. 제k 셀 전압값은, k번째 검출 주기에서 측정된 테스트 셀(11)의 전압을 나타낸다. 즉, 제k 셀 전압값은, 최종 셀 전압값 또는 복수의 추가적 셀 전압값 중 어느 하나일 수 있다. 제k 내부 저항은, 제k 셀 전압값이 측정된 시점에서의 테스트 셀(11)의 내부 저항을 나타낸다. 따라서, 제k 셀 전압값이 최종 셀 전압값인 경우, 제k 내부 저항을 최종 내부 저항이라고 칭할 수 있다. 제어부(120)는, 제k 내부 저항을 산출하기 위해, 다음의 수학식 1 또는 수학식 2를 이용할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00013
[수학식 2]
Figure pat00014
수학식 1 및 수학식 2에서, Pcell은 소정의 정전력, Vcell_k는 제k 셀 전압값, Vocv는 개방 전압값, Rcell_k는 제k 내부 저항을 나타낸다. 일 예로, Pcell = 500 W, 제k 셀 전압값 Vcell_k = 1.85 V, 개방 전압값 Vocv = 2.15 V인 경우, 제k 내부 저항 Rcell_k = 1.11 mΩ이다.
수학식 1은, 테스트 셀(11)이 소정의 정전력으로 방전되는 경우에 이용된다. 수학식 2는, 테스트 셀(11)이 소정의 정전력으로 충전되는 경우에 이용된다. 제k 셀 전압값이 최종 셀 전압값인 경우, 제k 내부 저항을 최종 내부 저항이라고 칭할 수 있다.
다음, 제어부(120)는, 제k 내부 저항 및 저항 마진값을 기초로, 제k 보정된 내부 저항을 산출하도록 구성된다. 제어부(120)는, 제k 보정된 내부 저항을 산출하기 위해, 다음의 수학식 3을 이용할 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00015
수학식 3에서, MR은 저항 마진값, Rcell_mg_k는 제k 보정된 내부 저항을 나타낸다. 제k 셀 전압값이 최종 셀 전압값인 경우, 제k 보정된 내부 저항을 보정된 최종 내부 저항이라고 칭할 수 있다.
저항 마진값 MR은 제k 내부 저항 Rcell_k을 스케일링하는 계수로서, 제k 보정된 내부 저항은 제k 내부 저항보다 커지게 된다. 일 예로, Rcell_k = 1.11 mΩ이고, 저항 마진값 MR = 0.1인 경우, 제k 보정된 내부 저항 Rcell_mg_k = 1.221 mΩ 이다.
이어서, 제어부(120)는, 소정의 정전력, 제k 보정된 내부 저항 및 개방 전압값을 기초로, 제k 보정된 셀 전압값을 산출하도록 구성된다. 제어부(120)는, 제k 보정된 셀 전압값을 산출하기 위해, 다음의 수학식 4 또는 수학식 5를 이용할 수 있다. 수학식 4는, 테스트 셀(11)이 소정의 정전력으로 방전된 경우에 이용된다. 수학식 5는, 테스트 셀(11)이 소정의 정전력으로 충전된 경우에 이용된다.
[수학식 4]
Figure pat00016
[수학식 5]
Figure pat00017
수학식 4 및 수학식 5에서, Vcell_mg_k는 제k 보정된 셀 전압값을 나타낸다. 제k 셀 전압값이 최종 셀 전압값인 경우, 제k 보정된 셀 전압값을 보정된 최종 셀 전압값이라고 칭할 수 있다.
다음, 제어부(120)는, 제k 보정된 셀 전압값 Vcell_mg_k, 배터리 셀(41)의 총 개수 N, 제k 전류값 Ik 및 부품 저항을 기초로, 제k 팩 전압값을 산출하도록 구성될 수 있다. 제어부(120)는, 제k 팩 전압값을 산출하기 위해, 다음의 수학식 6 또는 수학식 7을 이용할 수 있다. 수학식 6은, 테스트 셀(11)이 소정의 정전력으로 방전된 경우에 이용된다. 수학식 7은, 테스트 셀(11)이 소정의 정전력으로 충전된 경우에 이용된다.
[수학식 6]
Figure pat00018
[수학식 7]
Figure pat00019
수학식 6 및 수학식 7에서, Rpc는 부품 저항, Vpack_k는 제k 팩 전압값을 나타낸다. 제k 셀 전압값이 최종 셀 전압값인 경우, 제k 팩 전압값을 최종 팩 전압값이라고 칭할 수 있다.
수학식 4 내지 7에서, 기호 '││'는 절대값 함수이다.
제어부(120)는, 테스트 셀(11)이 소정의 정전력으로 방전된 경우, 제k 팩 전압값 Vpack_k이 제2 방전 한계 전압값 이상인지 여부를 판정한다. 만약, 제k 팩 전압값 Vpack_k이 제2 방전 한계 전압값 이상인 경우, 제어부(120)는 패스값을 가지는 제1 신호를 인터페이스부(110)에게 전송할 수 있다. 만약, 제k 팩 전압값 Vpack_k이 제2 방전 한계 전압값 미만인 경우, 제어부(120)는 페일값을 가지는 제2 신호를 인터페이스부(110)에게 전송할 수 있다.
제어부(120)는, 테스트 셀(11)이 소정의 정전력으로 충전된 경우, 제k 팩 전압값 Vpack_k이 제2 충전 한계 전압값 이하인지 여부를 판정한다. 만약, 제k 팩 전압값 Vpack_k이 제2 충전 한계 전압값 이하인 경우, 제어부(120)는 패스값을 가지는 제3 신호를 인터페이스부(110)에게 전송할 수 있다. 만약, 제k 팩 전압값 Vpack_k이 제2 충전 한계 전압값보다 큰 경우, 제어부(120)는 페일값을 가지는 제4 신호를 인터페이스부(110)에게 전송할 수 있다.
제1 신호, 제2 신호, 제3 신호 또는 제4 신호는, 인터페이스부(110)를 통해 사용자 디바이스(30)에게 전달될 수 있다. 사용자 디바이스(30)는, 제1 신호에 응답하여, 소정의 정전력이 배터리 팩(40)의 방전에 관한 전력 사양을 만족함을 나타내는 제1 메시지를 출력도록 구성될 수 있다. 사용자 디바이스(30)는, 제2 신호에 응답하여, 소정의 정전력이 배터리 팩(40)의 방전에 관한 전력 사양을 불만족함을 나타내는 제2 메시지를 출력도록 구성될 수 있다. 사용자 디바이스(30)는, 제3 신호에 응답하여, 소정의 정전력이 배터리 팩(40)의 충전에 관한 전력 사양을 만족함을 나타내는 제3 메시지를 출력도록 구성될 수 있다. 사용자 디바이스(30)는, 제4 신호에 응답하여, 소정의 정전력이 배터리 팩(40)의 충전에 관한 전력 사양을 불만족함을 나타내는 제4 메시지를 출력도록 구성될 수 있다. 사용자 디바이스는, 디스플레이 및 스피커 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 각 메시지는 디스플레이를 통해 시각적으로 표시되거나 스피커를 통해 청각적으로 출력될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 팩(40)의 방전에 관한 전력 사양을 평가하기 위한 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 단계 S300에서, 제어부(120)는, 테스트 셀(11)에 대하여 시행된 정전력 방전 테스트에 연관된 설정 데이터 및 측정 데이터를 인터페이스부(110)로부터 수신한다. 설정 데이터는, 소정의 정전력, 저항 마진값, 부품 저항, 최대 방전 전류값, 배터리 셀(41)의 총 개수, 제1 방전 한계 전압값 또는 제2 방전 한계 전압값을 포함할 수 있다. 측정 데이터는, 소정의 충전 상태, 개방 전압값, 최종 셀 전압값 또는 최종 전류값을 포함할 수 있다.
단계 S310에서, 제어부(120)는, 개방 전압값, 최종 셀 전압값 및 소정의 정전력을 기초로, 정전력 방전 테스트에 연관된 최종 내부 저항을 산출한다. 최종 내부 저항을 산출하는 데에 수학식 1이 이용될 수 있다.
단계 S320에서, 제어부(120)는, 최종 내부 저항 및 저항 마진값을 기초로, 정전력 방전 테스트에 연관된 보정된 최종 내부 저항을 산출하도록 구성된다. 보정된 최종 내부 저항을 산출하는 데에 수학식 3이 이용될 수 있다.
단계 S330에서, 제어부(120)는, 소정의 정전력, 보정된 최종 내부 저항 및 개방 전압값을 기초로, 정전력 방전 테스트에 연관된 보정된 최종 셀 전압값을 산출한다. 보정된 최종 셀 전압값을 산출하는 데에 수학식 4가 이용될 수 있다.
단계 S335에서, 제어부(120)는, 보정된 최종 셀 전압값이 제1 방전 한계 전압값 이상이면서 최종 전류값의 절대값이 최대 방전 전류값 이하인지 여부를 판정한다. 단계 S335의 값이 "YES"인 경우, 단계 S340이 진행될 수 있다. 단계 S335의 값이 "NO"인 경우, 단계 S370이 진행될 수 있다. 단계 S335의 값이 "NO"라는 것은, 보정된 최종 셀 전압값이 제1 방전 한계 전압값보다 작거나 최종 전류값의 절대값이 최대 방전 전류값보다 크다는 것을 의미한다. 단계 S335는, 도 3의 방법으로부터 필요에 따라 생략될 수도 있다.
단계 S340에서, 제어부(120)는, 보정된 최종 셀 전압값, 배터리 셀(41)의 총 개수, 최종 전류값 및 부품 저항을 기초로, 정전력 방전 테스트에 연관된 최종 팩 전압값을 산출한다. 최종 팩 전압값을 산출하는 데에 수학식 6이 이용될 수 있다.
단계 S350에서, 제어부(120)는, 최종 팩 전압값이 제2 방전 한계 전압값 이상인지 여부를 판정한다. 단계 S350의 값이 "YES"인 경우, 단계 S360이 진행된다. 단계 S350의 값이 "NO"인 경우, 단계 S370이 진행될 수 있다.
단계 S360에서, 제어부(120)는, 패스값(예, 1)을 가지는 제1 신호를 인터페이스부(110)에게 전송한다.
단계 S370에서, 제어부(120)는, 페일값(예, 0)을 가지는 제2 신호를 인터페이스부(110)에게 전송한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 팩(40)의 충전에 관한 전력 사양을 평가하기 위한 방법을 예시적으로 보여주는 순서도이다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 단계 S400에서, 제어부(120)는, 테스트 셀(11)에 대하여 시행된 정전력 충전 테스트에 연관된 설정 데이터 및 측정 데이터를 인터페이스부(110)로부터 수신한다. 설정 데이터는, 소정의 정전력, 저항 마진값, 부품 저항, 최대 충전 전류값, 배터리 셀(41)의 총 개수, 제1 충전 한계 전압값 또는 제2 충전 한계 전압값을 포함할 수 있다. 측정 데이터는, 개방 전압값, 소정의 충전 상태, 최종 셀 전압값 또는 최종 전류값을 포함할 수 있다.
단계 S410에서, 제어부(120)는, 개방 전압값, 최종 셀 전압값 및 소정의 정전력을 기초로, 정전력 충전 테스트에 연관된 최종 내부 저항을 산출한다. 최종 내부 저항을 산출하는 데에 수학식 2가 이용될 수 있다.
단계 S420에서, 제어부(120)는, 최종 내부 저항 및 저항 마진값을 기초로, 정전력 충전 테스트에 연관된 보정된 최종 내부 저항을 산출하도록 구성된다. 보정된 최종 내부 저항을 산출하는 데에 수학식 3이 이용될 수 있다.
단계 S430에서, 제어부(120)는, 소정의 정전력, 보정된 최종 내부 저항 및 개방 전압값을 기초로, 정전력 충전 테스트에 연관된 보정된 최종 셀 전압값을 산출한다. 보정된 최종 셀 전압값을 산출하는 데에 수학식 5가 이용될 수 있다.
단계 S435에서, 제어부(120)는, 보정된 최종 셀 전압값이 제1 충전 한계 전압값 이하이면서 최종 전류값의 절대값이 최대 충전 전류값 이하인지 여부를 판정한다. 단계 S435의 값이 "YES"인 경우, 단계 S440이 진행될 수 있다. 단계 S435의 값이 "NO"인 경우, 단계 S470이 진행될 수 있다. 단계 S435의 값이 "NO"라는 것은, 보정된 최종 셀 전압값이 제1 충전 한계 전압값보다 크거나 최종 전류값의 절대값이 최대 충전 전류값보다 크다는 것을 의미한다. 단계 S435은, 도 4의 방법으로부터 필요에 따라 생략될 수도 있다.
단계 S440에서, 제어부(120)는, 보정된 최종 셀 전압값, 배터리 셀(41)의 총 개수, 최종 전류값 및 부품 저항을 기초로, 정전력 충전 테스트에 연관된 최종 팩 전압값을 산출한다. 최종 팩 전압값을 산출하는 데에 수학식 7이 이용될 수 있다.
단계 S450에서, 제어부(120)는, 최종 팩 전압값이 제2 충전 한계 전압값 이하인지 여부를 판정한다. 단계 S450의 값이 "YES"인 경우, 단계 S460이 진행된다. 단계 S450의 값이 "NO"인 경우, 단계 S470이 진행될 수 있다.
단계 S460에서, 제어부(120)는, 패스값(예, 1)을 가지는 제3 신호를 인터페이스부(110)에게 전송한다.
단계 S470에서, 제어부(120)는, 페일값(예, 0)을 가지는 제4 신호를 인터페이스부(110)에게 전송한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 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.
또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
10: 테스트 시스템
11: 테스트 셀
20: 테스트 회로
21: 충방전 회로
22: 전압 센서
23: 전류 센서
30: 사용자 디바이스
40: 배터리 팩
41: 배터리 셀
100: 평가 장치
110: 인터페이스부
120: 제어부
130: 메모리부

Claims (10)

  1. 배터리 팩의 방전에 관한 전력 사양을 평가하기 위한 장치에 있어서,
    소정의 충전 상태를 가지는 테스트 셀에 대하여 시행된 정전력 방전 테스트에 연관된 설정 데이터 및 측정 데이터를 수신하도록 구성되는 인터페이스부; 및
    상기 인터페이스부에 동작 가능하게 결합되는 제어부를 포함하되,
    상기 설정 데이터는, 저항 마진값, 상기 배터리 팩의 전류 경로에 존재하는 저항을 나타내는 부품 저항 및 상기 배터리 팩 내에 직렬 연결하고자 하는 배터리 셀의 총 개수를 포함하고,
    상기 측정 데이터는, 상기 테스트 셀이 소정의 테스트 기간에 걸쳐 소정의 정전력으로 방전된 시점에서 측정된 상기 테스트 셀의 양단에 걸친 전압을 나타내는 최종 전압값, 상기 시점에서 측정된 상기 테스트 셀을 통해 흐르는 전류를 나타내는 최종 전류값 및 상기 소정 충전 상태에 연관된 개방 전압값을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 설정 데이터 및 상기 측정 데이터를 기초로, 상기 시점에서의 상기 배터리 팩의 최종 팩 전압값을 산출하도록 구성되고,
    상기 최종 팩 전압값이 방전 한계 전압값 이상인 경우, 패스값을 가지는 제1 신호를 상기 인터페이스부에게 전송하도록 구성되는, 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 최종 팩 전압값이 상기 방전 한계 전압값 미만인 경우, 페일값을 가지는 제2 신호를 상기 인터페이스부에게 전송하도록 구성되는, 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    하기의 수학식 1을 이용하여, 최종 내부 저항을 산출하도록 구성되고,
    [수학식 1]
    Figure pat00020

    하기의 수학식 2를 이용하여, 보정된 최종 내부 저항을 산출하도록 구성되고,
    [수학식 2]
    Figure pat00021

    하기의 수학식 3을 이용하여, 보정된 최종 셀 전압값을 산출하도록 구성되고,
    [수학식 3]
    Figure pat00022

    하기의 수학식 4를 이용하여, 상기 최종 팩 전압값을 산출하도록 구성되되,
    [수학식 4]
    Figure pat00023

    Pcell은 상기 소정의 정전력, Vocv는 개방 전압값, Vcell_k는 상기 최종 셀 전압값, Rcell_k는 상기 최종 내부 저항, Rcell_mg_k는 상기 보정된 최종 내부 저항, Vcell_mg_k는 상기 보정된 최종 셀 전압값, N은 상기 총 개수, Ik는 상기 최종 전류값, Rpc는 상기 부품 저항, Vpack_k는 상기 최종 팩 전압값을 나타내는, 장치.
  4. 배터리 팩의 충전에 관한 전력 사양을 평가하기 위한 장치에 있어서,
    소정의 충전 상태를 가지는 테스트 셀에 대하여 시행된 정전력 충전 테스트에 연관된 설정 데이터 및 측정 데이터를 수신하도록 구성되는 인터페이스부; 및
    상기 인터페이스부에 동작 가능하게 결합되는 제어부를 포함하되,
    상기 설정 데이터는, 저항 마진값, 상기 배터리 팩의 전류 경로에 존재하는 저항을 나타내는 부품 저항 및 상기 배터리 팩 내에 직렬 연결하고자 하는 배터리 셀의 총 개수를 포함하고,
    상기 측정 데이터는, 상기 테스트 셀이 소정의 테스트 기간에 걸쳐 소정의 정전력으로 충전된 시점에서 측정된 상기 테스트 셀의 양단에 걸친 전압을 나타내는 최종 전압값, 상기 시점에서 측정된 상기 테스트 셀을 통해 흐르는 전류를 나타내는 최종 전류값 및 상기 소정 충전 상태에 연관된 개방 전압값을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 설정 데이터 및 상기 측정 데이터를 기초로, 상기 시점에서의 상기 배터리 팩의 최종 팩 전압값을 산출하도록 구성되고,
    상기 최종 팩 전압값이 충전 한계 전압값 이하인 경우, 패스값을 가지는 제1 신호를 상기 인터페이스부에게 전송하도록 구성되는, 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 최종 팩 전압값이 상기 충전 한계 전압값보다 큰 경우, 페일값을 가지는 제2 신호를 상기 인터페이스부에게 전송하도록 구성되는, 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    하기의 수학식 5를 이용하여, 최종 내부 저항을 산출하도록 구성되고,
    [수학식 5]
    Figure pat00024

    하기의 수학식 6을 이용하여, 보정된 최종 내부 저항을 산출하도록 구성되고,
    [수학식 6]
    Figure pat00025

    하기의 수학식 7을 이용하여, 보정된 최종 셀 전압값을 산출하도록 구성되고,
    [수학식 7]
    Figure pat00026

    하기의 수학식 8을 이용하여, 상기 최종 팩 전압값을 산출하도록 구성되되,
    [수학식 8]
    Figure pat00027

    Pcell은 상기 소정의 정전력, Vocv는 개방 전압값, Vcell_k는 상기 최종 셀 전압값, Rcell_k는 상기 최종 내부 저항, Rcell_mg_k는 상기 보정된 최종 내부 저항, Vcell_mg_k는 상기 보정된 최종 셀 전압값, N은 상기 총 개수, Ik는 상기 최종 전류값, Rpc는 상기 부품 저항, Vpack_k는 상기 최종 팩 전압값을 나타내는, 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 상기 장치를 포함하는, 테스트 시스템.
  8. 배터리 팩의 방전에 관한 전력 사양을 평가하기 위한 방법에 있어서,
    제어부가, 소정의 충전 상태를 가지는 테스트 셀에 대하여 시행된 정전력 방전 테스트에 연관된 설정 데이터 및 측정 데이터를 상기 제어부에 동작 가능하게 결합된 인터페이스부로부터 수신하되, 상기 설정 데이터는, 저항 마진값, 상기 배터리 팩의 전류 경로에 존재하는 저항을 나타내는 부품 저항 및 상기 배터리 팩 내에 직렬 연결하고자 하는 배터리 셀의 총 개수를 포함하고, 상기 측정 데이터는, 상기 테스트 셀이 소정의 테스트 기간에 걸쳐 소정의 정전력으로 방전된 시점에서 측정된 상기 테스트 셀의 양단에 걸친 전압을 나타내는 최종 전압값, 상기 시점에서 측정된 상기 테스트 셀을 통해 흐르는 전류를 나타내는 최종 전류값 및 상기 소정 충전 상태에 연관된 개방 전압값을 포함하는 단계;
    상기 제어부가, 상기 설정 데이터 및 상기 측정 데이터를 기초로, 상기 시점에서의 상기 배터리 팩의 최종 팩 전압값을 산출하는 단계; 및
    상기 제어부가, 상기 최종 팩 전압값이 방전 한계 전압값 이상인 경우, 패스값을 가지는 제1 신호를 상기 인터페이스부에게 전송하는 단계를 포함하는, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부가, 상기 최종 팩 전압값이 상기 방전 한계 전압값 미만인 경우, 페일값을 가지는 제2 신호를 상기 인터페이스부에게 전송하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 최종 팩 전압값을 산출하는 단계는,
    하기의 수학식 1을 이용하여, 최종 내부 저항을 산출하는 단계;
    [수학식 1]
    Figure pat00028

    하기의 수학식 2를 이용하여, 보정된 최종 내부 저항을 산출하는 단계;
    [수학식 2]
    Figure pat00029

    하기의 수학식 3을 이용하여, 보정된 최종 셀 전압값을 산출하는 단계; 및
    [수학식 3]
    Figure pat00030

    하기의 수학식 4를 이용하여, 상기 최종 팩 전압값을 산출하는 단계를 포함하되,
    [수학식 4]
    Figure pat00031

    Pcell은 상기 소정의 정전력, Vocv는 개방 전압값, Vcell_k는 상기 최종 셀 전압값, Rcell_k는 상기 최종 내부 저항, Rcell_mg_k는 상기 보정된 최종 내부 저항, Vcell_mg_k는 상기 보정된 최종 셀 전압값, N은 상기 총 개수, Ik는 상기 최종 전류값, Rpc는 상기 부품 저항, Vpack_k는 상기 최종 팩 전압값을 나타내는, 방법.
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