KR20210040721A - 배터리 진단 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 진단 시스템은 배터리 모듈의 온도, 전압 및 전류 중 적어도 하나에 기반하여 배터리 상태 정보를 생성하고, 미리 저장된 제1 진단 테이블을 이용하여 상기 배터리 상태 정보에 대응되는 진단 코드를 생성하며, 상기 배터리 상태 정보 및 상기 진단 코드 중 적어도 하나를 송신하도록 구성된 배터리 진단 장치; 및 상기 배터리 진단 장치로부터 상기 배터리 상태 정보 및 상기 진단 코드 중 적어도 하나를 수신하고, 저장된 제2 진단 테이블 및 수신한 배터리 상태 정보를 이용하여 수신한 진단 코드에 대한 오진단 여부를 판단하고, 상기 진단 코드가 오진단된 것으로 판단되면 배터리 진단 장치에게 오진단 판단 결과 및 상기 제2 진단 테이블을 송신하도록 구성된 중앙 서버를 포함하고, 상기 배터리 진단 장치는, 상기 중앙 서버로부터 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 수신하면, 상기 미리 저장된 제1 진단 테이블을 상기 제2 진단 테이블로 갱신시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 진단 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DIAGNOSING BATTERY}
본 발명은 배터리 진단 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 배터리 상태 정보를 진단하는 배터리 진단 시스템 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.
이러한 배터리의 상태 정보는 DTC(Diagnostic Trouble Code)로 일컬어지는 진단 코드를 통해서 진단이 가능하다. 다만, DTC 자체는 고장 현상에 대한 값일 뿐이어서, 일반 사용자가 DTC를 확인하여 고장 상태 및 관련 조치를 파악하기는 쉽지 않다.
종래의 특허문헌 1에는 발생된 DTC를 통해서 배터리의 고장 원인을 규명할 수 있는 차량용 지능형 배터리 센서 및 이를 이용한 데이터 저장 방법이 개시되었다. 다만, 특허문헌 1은 내부의 메모리(휘발성 및 비휘발성)만을 이용하여 DTC 발생 직전의 IBS(Intelligent Battery Sensor)의 내부 변수들에 따른 고장 원인을 규명하고 있을 뿐이다.
즉, 특허문헌 1의 메모리는 배터리 혹은 차량 주변 환경에 맞춤형으로 갱신될 여지가 없으며, 발생된 DTC가 차량 내부의 메모리에만 저장되기 때문에 차량 파손 등의 이유로 메모리가 파손되면 발생된 DTC 이력을 확인할 수 없는 치명적인 문제가 있다.
KR 10-2015-0129460 A
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 중앙 서버와 배터리 진단 장치 간의 통신을 통해, 배터리 진단 장치의 진단 테이블을 갱신하고, 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 백업 저장하는 배터리 진단 시스템 및 방법을 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 진단 시스템은 하나 이상의 배터리 셀이 구비된 배터리 모듈의 온도, 전압 및 전류 중 적어도 하나에 기반하여 배터리 상태 정보를 생성하고, 미리 저장된 제1 진단 테이블을 이용하여 상기 배터리 상태 정보에 대응되는 진단 코드를 생성하며, 상기 배터리 상태 정보 및 상기 진단 코드 중 적어도 하나를 송신하도록 구성된 배터리 진단 장치; 및 상기 배터리 진단 장치로부터 상기 배터리 상태 정보 및 상기 진단 코드 중 적어도 하나를 수신하고, 저장된 제2 진단 테이블 및 수신한 배터리 상태 정보를 이용하여 수신한 진단 코드에 대한 오진단 여부를 판단하고, 상기 진단 코드가 오진단된 것으로 판단되면 배터리 진단 장치에게 오진단 판단 결과 및 상기 제2 진단 테이블을 송신하도록 구성된 중앙 서버를 포함할 수 있다.
상기 배터리 진단 장치는, 상기 중앙 서버로부터 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 수신하면, 상기 미리 저장된 제1 진단 테이블을 상기 제2 진단 테이블로 갱신시키도록 구성될 수 있다.
상기 중앙 서버는, 상기 제2 진단 테이블에 상기 배터리 상태 정보를 대입한 결과와 상기 수신한 진단 코드를 비교하여, 상기 수신한 진단 코드에 대한 오진단 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.
상기 배터리 진단 장치는, 상기 제1 진단 테이블이 저장된 영역과 상이한 영역에 상기 중앙 서버로부터 수신한 제2 진단 테이블을 저장하고, 상기 제2 진단 테이블의 저장이 완료되면, 상기 제1 진단 테이블을 상기 제2 진단 테이블로 변경시키도록 구성될 수 있다.
상기 배터리 진단 장치는, 제1 참조 주소가 가리키는 영역에 상기 제1 진단 테이블을 저장하고, 제2 참조 주소가 가리키는 영역에 상기 제2 진단 테이블이 저장되면, 상기 제1 참조 주소와 상기 제2 참조 주소를 서로 변경시키도록 구성될 수 있다.
상기 중앙 서버는, 복수의 배터리 진단 장치와 연결되고, 상기 복수의 배터리 진단 장치 중 상기 오진단된 진단 코드를 송신한 배터리 진단 장치에게 상기 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 송신하도록 구성될 수 있다.
상기 중앙 서버는, 상기 제2 진단 테이블이 갱신되면, 갱신된 내용 또는 소정의 주기에 기반하여, 상기 복수의 배터리 진단 장치 모두에게 상기 갱신된 제2 진단 테이블을 송신하도록 구성될 수 있다.
상기 중앙 서버는, 상기 복수의 배터리 진단 장치 각각으로부터 수신한 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 저장하고, 상기 복수의 배터리 진단 장치 각각에 저장된 제1 진단 테이블의 갱신 이력을 저장하도록 구성될 수 있다.
상기 중앙 서버는, 상기 배터리 상태 정보에 기반하여, 상기 배터리 모듈에 구비된 배터리 셀 각각에 대한 배터리 상태 정보의 편차를 산출하고, 산출된 편차에 기반하여 상기 배터리 모듈의 상태를 진단하며, 진단 결과를 상기 배터리 진단 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
상기 배터리 진단 장치는, 상기 진단 결과를 수신하고, 수신한 진단 결과에 따라서 상기 배터리 모듈에 구비된 배터리 셀 각각에 대한 밸런싱을 수행하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 진단 방법은 배터리 진단 장치에서, 배터리 모듈의 온도, 전압 및 전류 중 적어도 하나에 기반하여 배터리 상태 정보를 생성하는 배터리 상태 정보 생성 단계; 상기 배터리 진단 장치에서, 미리 저장된 제1 진단 테이블을 이용하여 상기 배터리 상태 정보에 대한 진단 코드를 생성하는 진단 코드 생성 단계; 중앙 서버에서, 상기 배터리 진단 장치로부터 상기 배터리 상태 정보 및 상기 진단 코드 중 적어도 하나를 수신하는 정보 수신 단계; 상기 중앙 서버에서, 저장된 제2 진단 테이블 및 수신한 배터리 상태 정보를 이용하여 수신한 진단 코드에 대한 오진단 여부를 판단하는 오진단 여부 판단 단계; 상기 중앙 서버에서, 상기 진단 코드가 오진단된 것으로 판단되면 배터리 진단 장치에게 오진단 판단 결과 및 상기 제2 진단 테이블을 송신하는 오진단 판단 결과 송신 단계; 및 상기 배터리 진단 장치에서, 상기 중앙 서버로부터 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 수신하면, 상기 미리 저장된 제1 진단 테이블을 상기 제2 진단 테이블로 갱신시키는 진단 테이블 갱신 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 진단 장치에 저장된 진단 테이블의 최신 상태로 갱신될 수 있으므로, 배터리 상태 진단의 정확도가 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 중앙 서버에서 배터리 진단 장치에 의해 생성된 진단 코드의 오진단 여부를 판단하기 때문에, 배터리 상태 진단의 정확도 및 신뢰도가 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리의 주변 상황을 고려하여 진단 테이블이 갱신되기 때문에, 배터리 상태 진단이 주변 상황을 고려하여 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 배터리 상태 정보 및 진단 코드가 중앙 서버에 백업 저장되기 때문에, 배터리 진단 장치의 파손 등이 발생하더라도, 배터리 진단 이력이 제공될 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 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 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 진단 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 진단 시스템에서, 배터리 진단 장치의 예시적 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 배터리 셀의 전압에 대한 제1 진단 테이블의 예시를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 배터리 셀의 전압에 대한 제2 진단 테이블의 예시를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 진단 시스템에서, 시간의 흐름에 따라 중앙 서버와 배터리 진단 장치가 통신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 진단 시스템을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 진단 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
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 제어부와 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.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 진단 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 진단 시스템은 배터리 진단 장치(100) 및 중앙 서버(200)를 포함할 수 있다. 또한, 배터리 진단 시스템은 하나 이상의 배터리 셀이 구비된 배터리 모듈(10)의 상태를 진단할 수 있다. 여기서, 배터리 모듈(10)에는 하나 이상의 배터리 셀이 직렬 및/또는 병렬로 연결되어 구비될 수 있다. 그리고, 배터리 셀은, 음극 단자와 양극 단자를 구비하며, 물리적으로 분리 가능한 하나의 독립된 셀을 의미한다. 일 예로, 파우치형 리튬 폴리머 셀 하나가 배터리 셀로 간주될 수 있다.
배터리 진단 장치(100)는 통신부(110), 측정부(120), 제어부(130) 및 저장부(140)를 포함할 수 있다. 구체적인 배터리 진단 장치(100)의 예시적 구성은 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 진단 시스템에서, 배터리 진단 장치(100)의 예시적 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 배터리 진단 장치(100)는 배터리 팩(1) 내부에 구비될 수 있다. 그리고, 배터리 팩(1)에는 배터리 모듈(10)이 구비되고, 배터리 모듈(10)은 배터리 진단 장치(100)와 연결될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 배터리 모듈(10)에 제1 배터리 셀, 제2 배터리 셀 및 제3 배터리 셀이 포함된 것으로 가정하여 설명한다.
예컨대, 도 2의 실시예에서, 측정부(120)는 온도 측정 유닛(121), 전압 측정 유닛(122) 및 전류 측정 유닛(123)을 포함할 수 있다. 그리고, 온도 측정 유닛(121)은 배터리 모듈(10)과 연결된 제1 센싱 라인(SL1)을 통해서 배터리 모듈(10)의 온도를 측정할 수 있다.
전압 측정 유닛(122)은 연결된 복수의 센싱 라인을 통해서 배터리 셀 각각의 전압 및 배터리 모듈(10)의 전압을 측정할 수 있다.
예컨대, 도 2의 실시예에서, 전압 측정 유닛(122)은 제2 센싱 라인(SL2), 제3 센싱 라인(SL3), 제4 센싱 라인(SL4) 및 제5 센싱 라인(SL5)을 통해 배터리 모듈(10)과 연결될 수 있다. 구체적으로, 전압 측정 유닛(122)은 제2 센싱 라인(SL2) 및 제3 센싱 라인(SL3)을 이용하여 제1 배터리 셀의 양단 전위를 측정하고, 측정된 양단 전위의 차이를 구하여 제1 배터리 셀의 전압을 측정할 수 있다. 마찬가지로, 전압 측정 유닛(122)은 제3 센싱 라인(SL3) 및 제4 센싱 라인(SL4)을 이용하여 제2 배터리 셀의 전압을 측정할 수 있다. 또한, 전압 측정 유닛(122)은 제4 센싱 라인(SL4) 및 제5 센싱 라인(SL5)을 이용하여 제3 배터리 셀의 전압을 측정할 수 있다. 또한, 전압 측정 유닛(122)은 제2 센싱 라인(SL2) 및 제5 센싱 라인(SL5)을 이용하여 배터리 모듈(10)의 전압을 측정할 수 있다.
전류 측정 유닛(123)은 연결된 센싱 라인을 통해서 배터리 모듈(10)의 충방전 경로를 흐르는 전류를 측정할 수 있다. 구체적으로, 배터리 모듈(10)의 음극 단자와 배터리 팩(1)의 음극 단자(P-) 사이에 전류계(A)가 배치될 수 있다. 다만, 전류계(A)의 배치 위치는 이에 한정되지 않고, 배터리 모듈(10)의 양극 단자와 배터리 팩(1)의 양극 단자(P+) 사이에 배치될 수도 있다.
그리고, 전류 측정 유닛(123)은 전류계(A)와 연결된 제6 센싱 라인(SL6)을 통해서 배터리 모듈(10)의 충방전 전류를 측정할 수 있다.
배터리 진단 장치(100)는 상기 배터리 모듈(10)의 온도, 전압 및 전류 중 적어도 하나에 기반하여 배터리 상태 정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 배터리 진단 장치(100)에 포함된 제어부(130)는 측정부(120)가 측정한 배터리 모듈(10)의 온도 정보, 전압 정보 및 전류 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 상기 온도 정보, 전압 정보 및 전류 정보 중 적어도 하나가 포함된 배터리 상태 정보를 생성할 수 있다.
또한, 제어부(130)는, 측정부(120)로부터 수신한 온도 정보 및 전압 정보에 기반하여 배터리 모듈(10)의 SOC(State of Charge)를 추정할 수 있다. 예컨대, 도 2의 실시예에서, 저장부(140)의 메인 저장 영역(141)에는 온도 정보 및 전압 정보에 대응되는 SOC가 맵핑된 룩업 테이블이 저장되어 있을 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 저장부(140)의 메인 저장 영역(141)에 저장된 룩업 테이블을 이용하여, 측정부(120)로부터 수신한 온도 정보 및 전압 정보에 기반한 SOC 정보를 생성할 수 있다.
또한, 배터리 진단 장치(100)는 미리 저장된 제1 진단 테이블을 이용하여 상기 배터리 상태 정보에 대응되는 진단 코드를 생성하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 도 2의 실시예에서, 제1 진단 테이블은 저장부(140)의 제1 저장 영역(142)에 저장되어 있을 수 있다.
구체적으로, 배터리 진단 장치(100)의 제어부(130)는 생성한 배터리 상태 정보를 제1 진단 테이블에 대입시켜 진단 코드를 생성하도록 구성될 수 있다. 또한, 생성된 배터리 상태 정보 및 진단 코드는 서로 맵핑(Mapping)되어, 메인 저장 영역(141)에 저장될 수 있다.
도 3은 배터리 셀의 전압에 대한 제1 진단 테이블의 예시를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4는 배터리 셀의 전압에 대한 제2 진단 테이블의 예시를 개략적으로 도시한 도면이다. 즉, 도 3 및 도 4는 하나의 배터리 셀의 전압에 대한 제1 진단 테이블 및 제2 진단 테이블의 예시이다.
도 2 및 3을 참조하면, 제1 진단 테이블은 각각의 진단 조건에 따른 진단 코드 및 진단 상태를 포함할 수 있다. 예컨대, 배터리 진단 장치(100)의 제어부(130)는 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3)의 전압에 기반하여, 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3) 각각의 상태에 대한 진단 코드를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 제1 배터리 셀(B1)의 진단 대상 전압(X)이 0.1[v] 미만이거나, 4.9[v]를 초과하면, 제1 배터리 셀(B1)에 대한 진단 코드로써 배터리 고장 상태를 나타내는 진단 코드 G를 생성할 수 있다.
배터리 진단 장치(100)는 배터리 모듈(10)의 온도, 전압 및 전류 각각에 대한 제1 진단 테이블을 저장하며, 저장된 제1 진단 테이블을 이용하여 배터리 모듈(10)에 대한 진단 코드를 생성할 수 있다. 또한, 배터리 진단 장치(100)는 배터리 모듈(10)의 온도, 전압 및 전류 중 2개 이상을 조합하여 진단 코드를 생성할 수도 있다.
배터리 진단 장치(100)는 상기 배터리 상태 정보 및 상기 진단 코드 중 적어도 하나를 송신하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 배터리 진단 장치(100)는 중앙 서버(200)와 무선 통신 채널을 통해서 연결되고, 서로 통신할 수 있다.
예컨대, 도 2의 실시예에서, 배터리 진단 장치(100)는 중앙 서버(200)와 무선 통신이 가능하도록 구성된 통신부(110)를 포함할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 통신부(110)를 통해서 생성한 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 중앙 서버(200)에게 송신할 수 있다.
중앙 서버(200)는 상기 배터리 진단 장치(100)로부터 상기 배터리 상태 정보 및 상기 진단 코드 중 적어도 하나를 수신하도록 구성될 수 있다.
그리고, 중앙 서버(200)는 저장된 제2 진단 테이블 및 수신한 배터리 상태 정보를 이용하여 수신한 진단 코드에 대한 오진단 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 중앙 서버(200)에는 배터리 진단 장치(100)에 저장된 제1 진단 테이블과 상이한 제2 진단 테이블이 저장되어 있을 수 있다. 예컨대, 도 3 및 도 4를 참조하면, 배터리 진단 장치(100)에 저장된 제1 진단 테이블과 중앙 서버(200)에 저장된 제2 진단 테이블은 진단 조건이 상이할 수 있다. 중앙 서버(200)는 제2 진단 테이블을 이용하여, 배터리 진단 장치(100)가 배터리 상태 정보에 따라 판단한 진단 코드가 정확하게 진단되었는지 여부를 판단할 수 있다.
예컨대, 제1 배터리 셀(B1) 및 제2 배터리 셀(B2)의 전압이 3.5[V]이고, 제3 배터리 셀(B3)의 전압이 3.0[V]라고 가정한다. 중앙 서버(200)는, 배터리 진단 장치(100)로부터 수신한 배터리 상태 정보를 제2 진단 테이블에 대입하여 진단 코드를 생성할 수 있다. 여기서, 도 3을 참조하면, 배터리 진단 장치(100)는 제1 진단 테이블을 이용하여, 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3)의 진단 코드를 모두 S로 생성할 수 있다. 또한, 도 4를 참조하면, 중앙 서버(200)는 제2 진단 테이블을 이용하여, 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3)의 진단 코드를 모두 S로 생성할 수 있다. 그리고, 중앙 서버(200)는 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3) 각각에 대해 생성한 진단 코드와 배터리 진단 장치(100)로부터 수신한 진단 코드가 동일하므로, 배터리 진단 장치(100)의 배터리 상태 진단이 정확하다고 판단할 수 있다.
만약, 배터리 진단 장치(100)가 진단한 상기 진단 코드가 오진단된 것으로 판단되면, 중앙 서버(200)는 배터리 진단 장치(100)에게 오진단 판단 결과 및 상기 제2 진단 테이블을 송신하도록 구성될 수 있다.
즉, 중앙 서버(200)는 배터리 진단 장치(100)가 제1 진단 테이블을 이용하여 배터리 상태 정보에 따라 진단한 진단 코드가 오진단된 것이라고 판단하면, 제2 진단 테이블에 기반하여 판단한 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 배터리 진단 장치(100)에게 송신할 수 있다.
예컨대, 제2 진단 테이블은 사용자에 의하거나 미리 설정된 조건들에 따라 갱신될 수 있다. 즉, 중앙 서버(200)에 도 3에 도시된 제1 진단 테이블과 동일한 제2 진단 테이블이 저장되어있었으나, 도 4에 도시된 제2 진단 테이블로 진단 조건이 갱신될 수 있다. 따라서, 제1 진단 테이블과 제2 진단 테이블에 의한 진단 코드 판단이 서로 상이할 수 있다. 이 경우, 중앙 서버(200)는 제2 진단 테이블과 오진단 판단 결과를 배터리 진단 장치(100)에게 송신할 수 있다. 즉, 중앙 서버(200)에 저장된 제2 진단 테이블이 진단 코드 판단의 기준이 되는 테이블일 수 있다.
상기 배터리 진단 장치(100)는, 상기 중앙 서버(200)로부터 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 수신하면, 상기 미리 저장된 제1 진단 테이블을 상기 제2 진단 테이블로 갱신시키도록 구성될 수 있다.
배터리 진단 장치(100)는 중앙 서버(200)로부터 오진단 판단 결과를 수신하여 저장하고, 배터리 상태 정보에 따른 진단 코드를 생성하는데 이용되는 진단 테이블을 제1 진단 테이블에서 제2 진단 테이블로 갱신시킬 수 있다.
이후, 배터리 진단 장치(100)는 중앙 서버(200)의 제2 진단 테이블과 동일한 진단 테이블을 이용하여, 배터리 모듈(10)의 진단 코드를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 진단 시스템에 따르면, 배터리 진단 장치(100)에서 진단한 진단 코드에 대한 오진단 여부를 중앙 서버(200)에서 판단하므로, 배터리 모듈(10)에 대해 생성된 진단 코드의 정확도 및 신뢰도가 향상될 수 있다.
또한, 중앙 서버(200)와 배터리 진단 장치(100)에서 이용되는 진단 테이블이 동일하게 유지되기 때문에, 배터리 모듈(10)에 대해 정확한 진단 코드가 생성될 수 있는 장점이 있다.
한편, 배터리 진단 장치(100)에 구비된 제어부(130)는 본 발명에서 수행되는 다양한 제어 로직들을 실행하기 위해 당업계에 알려진 프로세서, ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀, 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 또한, 상기 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 상기 제어부(130)는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리에 저장되고, 제어부(130)에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리는 제어부(130) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 제어부(130)와 연결될 수 있다.
또한, 배터리 진단 장치(100)에 구비된 저장부(140)는 제어부(130)가 동작하는데 필요한 프로그램 및 데이터 등을 저장할 수 있다. 즉, 저장부(140)는 배터리 진단 장치(100)의 각 구성요소가 동작 및 기능을 수행하는데 필요한 데이터나 프로그램 또는 동작 및 기능이 수행되는 과정에서 생성되는 데이터 등을 저장할 수 있다. 저장부(140)는 데이터를 기록, 소거, 갱신 및 독출할 수 있다고 알려진 공지의 정보 저장 수단이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 정보 저장 수단에는 RAM, 플래쉬 메모리, ROM, EEPROM, 레지스터 등이 포함될 수 있다. 또한, 저장부(140)는 제어부(130)에 의해 실행 가능한 프로세스들이 정의된 프로그램 코드들을 저장할 수 있다.
상기 중앙 서버(200)는, 상기 제2 진단 테이블에 상기 배터리 상태 정보를 대입한 결과와 상기 수신한 진단 코드를 비교하여, 상기 수신한 진단 코드에 대한 오진단 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 중앙 서버(200)는 저장된 제2 진단 테이블에 배터리 진단 장치(100)로부터 수신한 배터리 상태 정보를 대입하여, 중앙 서버(200)는 제2 진단 테이블을 이용한 진단 코드를 생성할 수 있다. 중앙 서버(200)는 생성한 진단 코드와 배터리 진단 장치(100)로부터 수신한 진단 코드의 동일 여부를 비교할 수 있다.
예컨대, 배터리 진단 장치(100)에 의해 생성된 배터리 상태 정보 중 진단 대상 전압(X)이 4.55[v]라고 가정한다. 도 3을 참조하면, 배터리 진단 장치(100)가 제1 진단 테이블을 이용하여 생성한 진단 코드는 A일 수 있다. 반면, 도 4를 참조하면, 중앙 서버(200)가 제2 진단 테이블을 이용하여 생성한 진단 코드는 S일 수 있다.
즉, 제1 진단 테이블과 제2 진단 테이블의 진단 조건이 상이하기 때문에, 진단 대상 전압(X)이 4.55[v]인 배터리 셀의 상태를 배터리 진단 장치(100)는 배터리 경고 상태라고 판단하지만, 중앙 서버(200)는 배터리 정상 상태라고 판단할 수 있다. 따라서, 중앙 서버(200)는 배터리 진단 장치(100)에서 생성한 진단 코드가 오진단된 것이라고 판단할 수 있다.
이 경우, 중앙 서버(200)는 오진단 판단 결과와 제2 진단 테이블을 배터리 진단 장치(100)에게 송신하고, 배터리 진단 장치(100)는 제2 진단 테이블을 수신하여, 저장된 제1 진단 테이블을 갱신시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 진단 시스템은 배터리 진단 장치(100) 및 중앙 서버(200)에서 2회에 걸쳐 배터리 상태 정보에 대한 진단 코드를 생성하고, 생성된 진단 코드 간의 동일성 여부를 확인함으로써, 배터리 상태 진단에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 진단 시스템에서, 시간의 흐름에 따라 중앙 서버(200)와 배터리 진단 장치(100)가 통신하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 배터리 진단 장치(100)는 먼저 배터리 상태 정보를 생성할 수 있다. 그리고, 배터리 진단 장치(100)는 제1 진단 테이블을 이용하여, 생성된 배터리 상태 정보에 대한 진단 코드를 생성할 수 있다.
예컨대, 제1 진단 테이블은 도 3에 도시된 진단 테이블과 같을 수 있다. 배터리 진단 장치(100)는 생성한 배터리 상태 정보 중 배터리 셀의 전압을 제1 진단 테이블에 대입하여, 배터리 셀의 전압에 대한 진단 코드를 생성할 수 있다.
그리고, 배터리 진단 장치(100)는 생성한 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 중앙 서버(200)에게 전송할 수 있다.
중앙 서버(200)는 수신한 진단 코드에 대해서 오류를 검출할 수 있다. 즉, 중앙 서버(200)는 제2 진단 테이블을 이용하여, 수신한 진단 코드의 오진단 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 중앙 서버(200)는 도 4에 도시된 제2 진단 테이블에 수신한 배터리 상태 정보를 대입하여 진단 코드를 생성할 수 있다. 그리고, 중앙 서버(200)는 생성한 진단 코드와 수신한 진단 코드가 상이하면, 오류 검출 정보 및 제2 진단 테이블을 배터리 진단 장치(100)에게 송신할 수 있다.
여기서, 오류 검출 정보는 중앙 서버(200)가 생성한 진단 코드와 배터리 진단 장치(100)가 생성한 진단 코드를 서로 비교한 결과일 수 있다.
배터리 진단 장치(100)는 중앙 서버(200)로부터 오류 검출 정보를 수신하여 저장하고, 제1 진단 테이블을 수신한 제2 진단 테이블로 갱신시킬 수 있다.
그리고, 배터리 진단 장치(100)는 배터리 상태 정보를 다시 생성하고, 갱신된 제1 진단 테이블을 이용하여 진단 코드를 다시 생성하며, 다시 생성한 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 중앙 서버(200)에게 송신할 수 있다. 즉, 배터리 진단 장치(100)는 주기적으로 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 중앙 서버(200)로 업로드할 수 있다.
상기 배터리 진단 장치(100)는, 상기 제1 진단 테이블이 저장된 영역과 상이한 영역에 상기 중앙 서버(200)로부터 수신한 제2 진단 테이블을 저장하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 도 2의 실시예에서, 제1 진단 테이블은 저장부(140)의 제1 저장 영역(142)에 저장될 수 있다. 그리고, 통신부(110)를 통해서 수신한 제2 진단 테이블은 저장부(140)의 제2 저장 영역(143)에 저장될 수 있다.
또한, 배터리 진단 장치(100)는, 상기 제2 진단 테이블의 저장이 완료되면, 상기 제1 진단 테이블을 상기 제2 진단 테이블로 변경시키도록 구성될 수 있다.
즉, 배터리 진단 장치(100)는 중앙 서버(200)로부터 제2 진단 테이블을 수신하는 도중에도 제1 진단 테이블을 이용해서 진단 코드를 생성할 수 있다. 그리고, 제2 진단 테이블의 수신이 완료되면, 즉, 제2 저장 영역(143)에 제2 진단 테이블이 저장되면, 제1 진단 테이블을 제2 진단 테이블로 갱신할 수 있다.
예컨대, 제2 진단 테이블의 수신과 제1 진단 테이블의 갱신이 동시에 진행된다고 가정하면, 배터리 진단 장치(100)와 중앙 서버(200)와의 통신 환경에 따라 배터리 상태 정보에 대한 진단 코드 생성의 공백이 생길 수 있다.
구체적으로, 배터리 진단 장치(100)가 차량에 구비된 경우를 가정한다. 차량이 터널 등 중앙 서버(200)와 통신할 수 없는 환경에 있거나, 차량과 중앙 서버(200) 간의 통신 속도가 급격히 저하된 경우, 제2 진단 테이블의 수신이 지연될 수 있다. 이러한 경우에 제2 진단 테이블의 수신과 제1 진단 테이블의 갱신이 동시에 이루어지면, 진단 코드 생성의 정확도가 매우 낮아질 수 있다.
바람직하게, 제1 진단 테이블이 갱신되는 동안은 배터리 진단 장치(100)는 진단 코드를 생성하지 않도록 설정될 수 있다. 만약, 제1 진단 테이블이 갱신되는 동안 진단 코드가 생성된다면 진단 코드가 생성되지 않는 공백 구간이 생길 수 있다.
예컨대, 도 3에 도시된 제1 진단 테이블이 도 4에 도시된 제2 진단 테이블로 갱신되는 과정에서, X는 배터리 상태 정보의 전압으로서, 진단 대상 전압일 수 있다. 그리고, 진단 조건이 1[v]≤X<1.3[v]인 구간이 갱신되었다고 가정한다. 이 경우, 배터리 진단 장치(100)는 갱신 중인 제1 진단 테이블을 이용하여, 배터리 셀의 전압이 1[v]≤X<1.3[v] 구간에 속하면 진단 코드 A를 생성하고, 1.5[v]≤X≤4.5[v] 구간에 속하면 진단 코드 S를 생성할 수 있다. 즉, 배터리 진단 장치(100)는 배터리 셀의 전압이 1.3[v]≤X<1.5[v] 구간에 속하면, 대응되는 진단 코드를 생성할 수 없는 문제가 있다.
따라서, 배터리 진단 장치(100)는 이러한 진단 코드 생성의 공백을 방지하기 위하여, 제1 진단 테이블과 별도의 영역에 제2 진단 테이블을 수신 및 저장하고, 제2 진단 테이블의 저장이 완료되면 제1 진단 테이블을 제2 진단 테이블로 갱신할 수 있다. 또한, 배터리 진단 장치(100)는 제2 진단 테이블을 수신하는 동안, 제1 진단 테이블이 저장된 영역과 별도의 영역에 제2 진단 테이블을 저장함으로써, 배터리 상태 정보에 대한 진단 코드가 계속적으로 생성되어, 배터리 모듈(10)의 상태가 계속 진단되도록 할 수 있는 장점이 있다.
상기 배터리 진단 장치(100)는, 제1 참조 주소가 가리키는 영역에 상기 제1 진단 테이블을 저장하도록 구성될 수 있다.
여기서, 제1 참조 주소란 제1 진단 테이블이 저장된 영역을 가리키는 주소일 수 있다. 즉, 배터리 진단 장치(100)의 제어부(130)는 제1 참조 주소에 접근하여 제1 진단 테이블을 읽을 수 있다.
예컨대, 제1 참조 주소는 저장부(140)의 제1 저장 영역(142)의 시작 주소일 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 제1 참조 주소에 접근함으로써, 제1 저장 영역(142)에 접근할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 제1 저장 영역(142)에 접근함으로써, 제1 진단 테이블을 읽어올 수 있다.
또한, 배터리 진단 장치(100)는 제2 참조 주소가 가리키는 영역에 상기 제2 진단 테이블이 저장되면, 상기 제1 참조 주소와 상기 제2 참조 주소를 서로 변경시키도록 구성될 수 있다.
예컨대, 제2 참조 주소가 가리키는 영역은 저장부(140)의 제2 저장 영역(143)의 시작 주소일 수 있다. 제2 저장 영역(143)에 제2 진단 테이블의 저장이 완료되면, 제어부(130)는 제1 참조 주소가 가리키는 영역을 제2 저장 영역(143)의 시작 주소로 변경하고, 제2 참조 주소가 가리키는 영역을 제1 저장 영역(142)의 시작 주소로 변경할 수 있다.
이후, 제어부(130)는 제1 참조 주소에 접근함으로써, 제2 저장 영역(143)에 접근할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 제2 저장 영역(143)에 접근함으로써, 제2 진단 테이블을 읽어올 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 제2 진단 테이블을 이용하여 배터리 상태 정보에 대한 진단 코드를 생성할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 진단 장치(100)는 제2 진단 테이블의 저장이 완료된 이후, 제1 참조 주소와 제2 참조 주소를 변경함으로써, 제1 진단 테이블과 제2 진단 테이블의 변경 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있다. 따라서, 배터리 상태 정보에 대한 진단 코드 생성의 공백이 최소화될 수 있는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 진단 시스템을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 진단 시스템은 하나의 중앙 서버(200)와 복수의 배터리 진단 장치(100)를 포함할 수 있다.
중앙 서버(200)는, 복수의 배터리 진단 장치(100)와 연결되도록 구성될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙 서버(200)는 제1 배터리 진단 장치(100a), 제2 배터리 진단 장치(100b) 및 제3 배터리 진단 장치(100c)와 연결된 것으로 설명한다.
바람직하게, 복수의 배터리 진단 장치(100) 각각은 중앙 서버(200)와 무선 통신 채널을 통해서 서로 연결될 수 있다.
중앙 서버(200)는 상기 복수의 배터리 진단 장치(100) 중 상기 오진단된 진단 코드를 송신한 배터리 진단 장치(100)에게 상기 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 송신하도록 구성될 수 있다. 즉, 중앙 서버(200)는 오진단된 진단 코드를 송신한 배터리 진단 장치(100)에게만 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 송신하도록 구성될 수 있다.
복수의 배터리 진단 장치(100)는 서로 독립적으로 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 수신함으로써, 복수의 배터리 진단 장치(100) 각각과 연결된 배터리 모듈(10)에 가장 최적화된 진단 테이블을 보유하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 제1 배터리 진단 장치(100a)와 제2 배터리 진단 장치(100b)는 동일한 제1 진단 테이블을 저장하고, 제1 배터리 진단 장치(100a)와 제3 배터리 진단 장치(100c)는 서로 상이한 제1 진단 테이블을 저장하고 있을 수 있다.
또한, 중앙 서버(200)는 복수의 배터리 진단 장치(100) 중에서 해당되는 배터리 진단 장치(100)에게만 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 송신함으로써, 통신 채널의 과부하에 따른 통신 지연을 미연에 방지할 수 있다. 따라서, 결과적으로 복수의 배터리 진단 장치(100)는 연결된 배터리 모듈(10)의 상태 정보에 따라서 서로 상이한 진단 조건이 설정된 제1 진단 테이블을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 진단 시스템은 중앙 서버(200)와 복수의 배터리 진단 장치(100) 간의 최적화된 통신 환경을 조성하기 위하여, 복수의 배터리 진단 장치(100) 중 해당되는 배터리 진단 장치(100)만 제1 진단 테이블을 갱신시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 배터리 진단 시스템은 불필요하게 자주 제1 진단 테이블이 갱신되는 것을 방지함으로써, 배터리 진단 장치(100)의 시스템 공간이 불필요하게 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
상기 중앙 서버(200)는, 상기 제2 진단 테이블이 갱신되면, 갱신된 내용 또는 소정의 주기에 기반하여, 상기 복수의 배터리 진단 장치(100) 모두에게 상기 갱신된 제2 진단 테이블을 송신하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 중앙 서버(200)에 저장된 제2 진단 테이블의 진단 조건은 갱신될 수 있다. 예컨대, 배터리 진단 장치(100)가 차량에 구비된 경우, 차량에 포함된 배터리 모듈(10)의 상태는 온도의 영향을 받을 수 있다. 따라서, 중앙 서버(200)는 외부로부터 기상 정보를 수집하고, 기온에 따라 제2 진단 테이블의 진단 조건을 변경시킬 수 있다.
예컨대, 기온이 낮은 겨울철에는 배터리 모듈(10)이 급격히 방전될 수 있는 문제가 있다. 따라서, 중앙 서버(200)는 겨울철 배터리 모듈(10)의 방전을 고려하여, 제2 진단 테이블에서 배터리 모듈(10)의 저전압 구간(예컨대, 3[v] 미만 구간)의 진단 조건을 변경시킬 수 있다. 도 4의 실시예에서, X는 앞선 실시예와 마찬가지로, 진단 대상 전압을 의미한다. 중앙 서버(200)는 X<0.1[v] 구간의 진단 조건을 X<0.15[v]로 변경하고, 0.1[v]≤X<1[v] 구간의 진단 조건을 0.15[v]≤X<1.5[v]로 변경할 수 있다. 그리고, 중앙 서버(200)는 1[v]≤X<1.3[v] 구간의 진단 조건을 1.5[v]≤X<2[v]로 변경하고, 1.3[v]≤X≤4.597[v] 구간의 진단 조건을 2[v]≤X≤4.597[v]로 변경할 수 있다. 이렇듯, 중앙 서버(200)는 주변 온도에 따른 배터리 모듈(10)의 방전을 고려하여, 저전압 구간에서의 진단 조건을 변경함으로써, 배터리 모듈(10)의 방전에 따른 진단 코드를 보다 엄격하게 적용할 수 있다.
또 다른 예로, 기온이 높은 여름철에는 배터리 모듈(10)의 온도가 충전 및 방전 과정에서의 화학적 반응뿐만 아니라, 주변 온도에도 영향을 받아서 상승할 수 있다. 따라서, 중앙 서버(200)는 주변 온도에 따른 배터리 모듈(10)의 온도 상승을 고려하여, 고온 구간에서의 진단 조건을 변경함으로써, 배터리 모듈(10)의 온도 상승에 따른 진단 코드를 보다 엄격하게 적용할 수 있다. 예컨대, 겨울철의 배터리 모듈(10)의 온도와 여름철의 배터리 모듈(10)의 온도가 동일하더라도, 여름철의 배터리 모듈(10)에 대해서는 더 높은 레벨의 진단 코드가 생성될 수 있다.
또 다른 예로, 중앙 서버(200)는 소정의 주기마다 제2 진단 테이블을 복수의 배터리 진단 장치(100)에게 송신할 수 있다. 예컨대, 중앙 서버(200)는 한달마다 제2 진단 테이블을 복수의 배터리 진단 장치(100)에게 송신할 수 있다. 앞선 실시예와 같이, 제2 진단 테이블의 진단 조건이 계절 변화에 따라 갱신된다면, 복수의 배터리 진단 장치(100) 중 일부는 제1 진단 테이블의 갱신이 계절의 변화에 의해서만 발생될 수 있다. 따라서, 중앙 서버(200)는 제2 진단 테이블의 갱신 내용뿐만 아니라 소정의 주기마다 제2 진단 테이블을 복수의 배터리 진단 장치(100)에게 송신함으로써, 복수의 배터리 진단 장치(100)에 저장된 제1 진단 테이블의 상태를 최신 상태로 유지시킬 수 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 진단 시스템은 복수의 배터리 진단 장치(100)에 저장된 제1 진단 테이블을 최신 내용이 반영된 제2 진단 테이블로 갱신함으로써, 배터리 모듈(10)에 대한 상태 진단의 정확도를 향상시킬 수 있다.
상기 중앙 서버(200)는, 상기 복수의 배터리 진단 장치(100) 각각으로부터 수신한 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 저장하도록 구성될 수 있다.
바람직하게, 중앙 서버(200)는 복수의 배터리 진단 장치(100) 각각의 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 저장하는 백업 서버로의 역할을 할 수 있다. 따라서, 배터리 진단 장치(100)가 파손되어 저장부(140)의 메인 저장 영역(141)에 저장된 배터리 상태 정보 및 진단 코드가 손실되더라도, 중앙 서버(200)를 통해서 대응되는 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 복구할 수 있다.
또한, 중앙 서버(200)는 복수의 배터리 진단 장치(100) 각각에 대한 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 저장하고, 이를 각각의 사용자에게 제공할 수 있다. 따라서, 사용자는 배터리 진단 장치(100)의 메인 저장 영역(141)에 접근하여 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 획득하지 않고, 중앙 서버(200)에 접속하여 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 획득할 수 있다. 따라서, 사용자는 중앙 서버(200)에 접속함으로써, 배터리 모듈(10)에 대한 자가 진단을 간편하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 바람직하게, 중앙 서버(200)는 저장한 진단 코드에 대한 진단 상태 및 진단 조치에 대한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 따라서, 사용자는 보다 편리하게 배터리 모듈(10)에 대한 상태를 자가 진단하고, 자가 조치를 취할 수 있다.
또한, 중앙 서버(200)는, 상기 복수의 배터리 진단 장치(100) 각각에 저장된 제1 진단 테이블의 갱신 이력을 저장하도록 구성될 수 있다.
바람직하게, 중앙 서버(200)는 복수의 배터리 진단 장치(100)에게 제2 진단 테이블을 송신할 때, 현재 제2 진단 테이블의 내용과 상이한 제1 진단 테이블을 저장하고 있는 배터리 진단 장치(100)에게만 선택적으로 제2 진단 테이블을 송신할 수 있다. 따라서, 중앙 서버(200)와 복수의 배터리 진단 장치(100)가 연결된 통신 채널의 과부하를 방지하여, 제2 진단 테이블의 송신 및 제1 진단 테이블의 갱신이 보다 빠르게 진행될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 진단 시스템은 복수의 배터리 진단 장치(100)의 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 저장하여, 배터리 진단 장치(100)의 파손에 따른 배터리 상태 정보 및 진단 코드 분실을 방지하며, 사용자에게 배터리 상태 정보 및 진단 코드에 대한 내용을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한, 배터리 진단 시스템은 통신 채널의 과부하를 방지하여, 제1 진단 테이블의 갱신이 보다 빠르게 진행되게 하는 장점이 있다.
중앙 서버는, 상기 배터리 상태 정보에 기반하여, 상기 배터리 모듈에 구비된 배터리 셀 각각에 대한 배터리 상태 정보의 편차를 산출하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 도 2의 실시예에서, 전압 또는 SOC에 기반하여 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3) 각각의 상태가 배터리 정상 상태로 진단되더라도, 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3) 각각의 전압 또는 SOC가 상이할 수 있다.
즉, 하나의 배터리 모듈(10)에 구비된 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3)의 상태가 서로 다른 경우, 배터리 모듈(10)의 성능 효율이 낮아질 수 있고, 과충전 또는 과방전 문제가 발생될 수 있기 때문에, 중앙 서버(200)는 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3) 간의 배터리 상태 정보에 대한 편차를 산출할 수 있다.
중앙 서버(200)는 산출된 편차에 기반하여 상기 배터리 모듈의 상태를 진단하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 중앙 서버(200)는 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3) 간의 전압 또는 SOC 편차를 산출할 수 있다.
예컨대, 제3 배터리 셀(B3)의 SOC가 제1 배터리 셀(B1) 및 제2 배터리 셀(B2)의 SOC보다 낮은 경우, 중앙 서버(200)는 배터리 모듈(10)의 상태가 밸런싱이 필요한 상태라고 진단할 수 있다. 바람직하게, 중앙 서버(200)는 배터리 모듈(10)에 구비된 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3) 간의 SOC가 4% 이상 차이나면, 배터리 모듈(10)의 밸런싱이 필요한 상태라고 진단할 수 있다.
즉, 중앙 서버(200)는 배터리 진단 장치(100)로부터 수신한 배터리 상태 정보에 기반하여, 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3) 각각의 상태 진단뿐만 아니라, 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3) 간의 편차를 진단할 수도 있다. 따라서, 중앙 서버(200)는 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3)을 포함하는 배터리 모듈(10)에 대한 종합적인 진단 결과를 생성할 수 있다.
또한, 중앙 서버(200)는 진단 결과를 상기 배터리 진단 장치에게 송신하도록 구성될 수 있다.
앞선 실시예와 같이, 배터리 모듈(10)의 상태가 밸런싱이 필요한 상태라고 진단된 경우, 중앙 서버(200)는 진단 결과를 배터리 진단 장치(100)에게 송신할 수 있다.
그리고, 바람직하게 배터리 진단 장치(100)는 상기 진단 결과를 수신하고, 수신한 진단 결과에 따라서 상기 배터리 모듈(10)에 구비된 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3) 각각에 대한 밸런싱을 수행하도록 구성될 수 있다.
즉, 배터리 진단 장치(100)는 수신한 진단 결과에 따라 해당 배터리 모듈(10)에 대한 밸런싱을 수행함으로써, 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3) 각각의 전압 또는 SOC 편차를 줄여, 배터리 모듈(10)의 성능 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 배터리 진단 장치(100)는 밸런싱을 수행함으로써, 복수의 배터리 셀(B1, B2 및 B3)에 발생될 수 있는 과방전 또는 과충전 문제를 미연에 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 진단 시스템은 배터리 진단 장치에 의한 1차 상태 진단과 중앙 서버에 의한 2차 상태 진단을 통해서, 배터리 모듈(10)에 대한 상태를 보다 정확하게 진단함으로써, 상태 진단의 신뢰도 높일 수 있는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 진단 방법을 개략적으로 도시한 도면이다. 배터리 진단 방법은 배터리 진단 시스템에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 배터리 진단 방법은 각 단계가 배터리 진단 장치(100) 또는 중앙 서버(200)에서 수행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 진단 방법은 배터리 상태 정보 생성 단계(S100), 진단 코드 생성 단계(S200), 정보 수신 단계(S300), 오진단 여부 판단 단계(S400), 오진단 판단 결과 송신 단계(S500) 및 진단 테이블 갱신 단계(S600)를 포함할 수 있다.
배터리 상태 정보 생성 단계(S100)는 배터리 모듈(10)의 온도, 전압 및 전류 중 적어도 하나에 기반하여 배터리 상태 정보를 생성하는 단계로서, 배터리 진단 장치(100)에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 배터리 상태 정보 생성 단계(S100)는 배터리 진단 장치(100)의 제어부(130)에 의해 수행될 수 있다.
먼저, 배터리 상태 정보가 생성되기 전에, 배터리 진단 장치(100)의 측정부(120)는 연결된 배터리 모듈(10)의 온도, 전압 및 전류를 측정할 수 있다.
그리고, 제어부(130)는 측정부(120)가 측정한 배터리 모듈(10)의 온도, 전압 및 전류에 기반하여 온도 정보, 전압 정보, 전류 정보 및 SOC 정보 등의 배터리 상태 정보를 생성할 수 있다.
진단 코드 생성 단계(S200)는 미리 저장된 제1 진단 테이블을 이용하여 상기 배터리 상태 정보에 대한 진단 코드를 생성하는 단계로서, 상기 배터리 진단 장치(100)에 의해 수행될 수 있다. 구체적으로, 배터리 진단 장치(100)의 제어부(130)에 의해 수행될 수 있다.
제어부(130)는 저장부(140)의 제1 저장 영역(142)에 저장된 제1 진단 테이블에 생성한 배터리 상태 정보를 대입하여, 대응되는 진단 코드를 독출함으로써, 배터리 상태 정보에 따른 진단 코드를 생성할 수 있다.
정보 수신 단계(S300)는 상기 배터리 진단 장치(100)로부터 상기 배터리 상태 정보 및 상기 진단 코드 중 적어도 하나를 수신하는 단계로서, 중앙 서버(200)에 의해 수행될 수 있다.
배터리 진단 장치(100)와 중앙 서버(200)는 무선 통신 채널을 통해 연결될 수 있다. 따라서 배터리 진단 장치(100)는 생성한 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 중앙 서버(200)로 송신하고, 중앙 서버(200)는 배터리 진단 장치(100)로부터 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 수신할 수 있다.
오진단 여부 판단 단계(S400)는 저장된 제2 진단 테이블 및 수신한 배터리 상태 정보를 이용하여 수신한 진단 코드에 대한 오진단 여부를 판단하는 단계로서, 중앙 서버(200)에 의해 수행될 수 있다.
중앙 서버(200)는 제2 진단 테이블을 저장할 수 있다. 중앙 서버(200)는 배터리 진단 장치(100)로부터 수신한 배터리 상태 정보를 제2 진단 테이블에 대입한 결과와 배터리 진단 장치(100)로부터 수신한 진단 코드를 비교하여, 동일한지 여부를 판단할 수 있다.
만약, 제2 진단 테이블을 통해 얻은 결과와 수신한 진단 코드가 동일하면, 중앙 서버(200)는 배터리 진단 장치(100)가 배터리 상태 정보에 대한 진단을 정확하게 한 것으로 판단할 수 있다. 제2 진단 테이블을 통해 얻은 결과와 수신한 진단 코드가 상이하면, 중앙 서버(200)는 배터리 진단 장치(100)가 배터리 상태 정보에 대한 진단을 잘못한 것으로 판단할 수 있다.
오진단 판단 결과 송신 단계(S500)는 상기 진단 코드가 오진단된 것으로 판단되면 배터리 진단 장치(100)에게 오진단 판단 결과 및 상기 제2 진단 테이블을 송신하는 단계로서, 중앙 서버(200)에 의해 수행될 수 있다.
즉, 오진단 판단 결과 송신 단계(S500)는 오진 여부 판단 단계에서, 중앙 서버(200)가 배터리 진단 장치(100)의 진단 코드가 오진단된 것으로 판단한 경우에 한하여 수행될 수 있다.
중앙 서버(200)는 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 배터리 진단 장치(100)로 송신할 수 있다. 여기서, 오진단 판단 결과는 제2 진단 테이블을 통해 얻은 결과와 배터리 진단 장치(100)로부터 수신한 진단 코드를 비교한 결과일 수 있다.
진단 테이블 갱신 단계(S600)는 상기 중앙 서버(200)로부터 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 수신하면, 상기 미리 저장된 제1 진단 테이블을 상기 제2 진단 테이블로 갱신시키는 단계로서, 배터리 진단 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.
배터리 진단 장치(100)는 오진단 판단 결과를 수신하여 저장하고, 제2 진단 테이블을 수신하여 제1 진단 테이블을 갱신할 수 있다. 이 경우, 배터리 진단 장치(100)는 제1 진단 테이블이 저장된 영역과 상이한 영역에 제2 진단 테이블을 수신하여 저장할 수 있다. 그리고, 배터리 진단 장치(100)는 제2 진단 테이블의 저장이 완료되면, 제1 진단 테이블을 제2 진단 테이블로 갱신할 수 있다. 이 때, 배터리 진단 장치(100)는 제2 진단 테이블을 제1 진단 테이블에 덮어쓸 수도 있고, 제1 진단 테이블이 저장된 영역을 가리키는 제1 참조 주소와 제2 진단 테이블이 저장된 영역을 가리키는 제2 참조 주소를 변경함으로써, 제1 진단 테이블을 갱신시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 시스템 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.
1: 배터리 팩
10: 배터리 모듈
100: 배터리 진단 장치
100a 내지 100c: 제1 내지 제3 배터리 진단 장치
110: 통신부
120: 측정부
121: 온도 측정 유닛
122: 전압 측정 유닛
123: 전류 측정 유닛
130: 제어부
140: 저장부
141: 메인 저장 영역
142: 제1 저장 영역
143: 제2 저장 영역
200: 중앙 서버
B1 내지 B3: 제1 내지 제3 배터리 셀
A: 전류계
SL1 내지 SL6: 제1 내지 제6 센싱 라인

Claims (10)

  1. 하나 이상의 배터리 셀이 구비된 배터리 모듈의 상태를 진단하는 배터리 진단 시스템에 있어서,
    상기 배터리 모듈의 온도, 전압 및 전류 중 적어도 하나에 기반하여 배터리 상태 정보를 생성하고, 미리 저장된 제1 진단 테이블을 이용하여 상기 배터리 상태 정보에 대응되는 진단 코드를 생성하며, 상기 배터리 상태 정보 및 상기 진단 코드 중 적어도 하나를 송신하도록 구성된 배터리 진단 장치; 및
    상기 배터리 진단 장치로부터 상기 배터리 상태 정보 및 상기 진단 코드 중 적어도 하나를 수신하고, 저장된 제2 진단 테이블 및 수신한 배터리 상태 정보를 이용하여 수신한 진단 코드에 대한 오진단 여부를 판단하고, 상기 진단 코드가 오진단된 것으로 판단되면 배터리 진단 장치에게 오진단 판단 결과 및 상기 제2 진단 테이블을 송신하도록 구성된 중앙 서버를 포함하고,
    상기 배터리 진단 장치는,
    상기 중앙 서버로부터 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 수신하면, 상기 미리 저장된 제1 진단 테이블을 상기 제2 진단 테이블로 갱신시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 진단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 서버는,
    상기 제2 진단 테이블에 상기 배터리 상태 정보를 대입한 결과와 상기 수신한 진단 코드를 비교하여, 상기 수신한 진단 코드에 대한 오진단 여부를 판단하도록 구성된 것을 특징을 하는 배터리 진단 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 진단 장치는,
    상기 제1 진단 테이블이 저장된 영역과 상이한 영역에 상기 중앙 서버로부터 수신한 제2 진단 테이블을 저장하고, 상기 제2 진단 테이블의 저장이 완료되면, 상기 제1 진단 테이블을 상기 제2 진단 테이블로 변경시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 진단 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배터리 진단 장치는,
    제1 참조 주소가 가리키는 영역에 상기 제1 진단 테이블을 저장하고, 제2 참조 주소가 가리키는 영역에 상기 제2 진단 테이블이 저장되면, 상기 제1 참조 주소와 상기 제2 참조 주소를 서로 변경시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 진단 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 서버는,
    복수의 배터리 진단 장치와 연결되고, 상기 복수의 배터리 진단 장치 중 상기 오진단된 진단 코드를 송신한 배터리 진단 장치에게 상기 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 송신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 진단 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중앙 서버는,
    상기 제2 진단 테이블이 갱신되면, 갱신된 내용 또는 소정의 주기에 기반하여, 상기 복수의 배터리 진단 장치 모두에게 상기 갱신된 제2 진단 테이블을 송신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 진단 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 중앙 서버는,
    상기 복수의 배터리 진단 장치 각각으로부터 수신한 배터리 상태 정보 및 진단 코드를 저장하고, 상기 복수의 배터리 진단 장치 각각에 저장된 제1 진단 테이블의 갱신 이력을 저장하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 진단 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 서버는,
    상기 배터리 상태 정보에 기반하여, 상기 배터리 모듈에 구비된 배터리 셀 각각에 대한 배터리 상태 정보의 편차를 산출하고, 산출된 편차에 기반하여 상기 배터리 모듈의 상태를 진단하며, 진단 결과를 상기 배터리 진단 장치에게 송신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 진단 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 배터리 진단 장치는,
    상기 진단 결과를 수신하고, 수신한 진단 결과에 따라서 상기 배터리 모듈에 구비된 배터리 셀 각각에 대한 밸런싱을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 배터리 진단 시스템.
  10. 배터리 진단 장치에서, 배터리 모듈의 온도, 전압 및 전류 중 적어도 하나에 기반하여 배터리 상태 정보를 생성하는 배터리 상태 정보 생성 단계;
    상기 배터리 진단 장치에서, 미리 저장된 제1 진단 테이블을 이용하여 상기 배터리 상태 정보에 대한 진단 코드를 생성하는 진단 코드 생성 단계;
    중앙 서버에서, 상기 배터리 진단 장치로부터 상기 배터리 상태 정보 및 상기 진단 코드 중 적어도 하나를 수신하는 정보 수신 단계;
    상기 중앙 서버에서, 저장된 제2 진단 테이블 및 수신한 배터리 상태 정보를 이용하여 수신한 진단 코드에 대한 오진단 여부를 판단하는 오진단 여부 판단 단계;
    상기 중앙 서버에서, 상기 진단 코드가 오진단된 것으로 판단되면 배터리 진단 장치에게 오진단 판단 결과 및 상기 제2 진단 테이블을 송신하는 오진단 판단 결과 송신 단계; 및
    상기 배터리 진단 장치에서, 상기 중앙 서버로부터 오진단 판단 결과 및 제2 진단 테이블을 수신하면, 상기 미리 저장된 제1 진단 테이블을 상기 제2 진단 테이블로 갱신시키는 진단 테이블 갱신 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 진단 방법.
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