KR20220046392A - 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 시스템 및 방법 - Google Patents

양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 충방전 시험 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 주제어장치의 컴퓨터 프로그램의 구동에 의하여 제어부에서 충방전 옵션 설정과 접근 권한이 설정되는 직류전원장치 및 전자부하장치가 하나의 장비로 이루어진 양방향 직류전류 전원장치를 이용하여 이차전지를 충방전하는 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 시스템은 제1 통신부, 컴퓨터 프로그램에 의하여 구동되는 제어부, 컴퓨터 프로그램 기억매체 및 모니터로 구성되어 접근 권한 제어 및 충방전 설정을 하는 주제어장치; 상기 주제어장치의 충방전 설정후 구동에 의하여 구동되는 제2 통신부와 양방향 직류전원장치를 포함하는 충방전장치; 및 이차전지와 배터리 관리시스템으로 구성되는 것을 기술적인 특징으로 한다.

Description

양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 시스템 및 방법{Battery charging-discharging system and method using bidirelectional DC power supply}
본 발명은 주제어장치의 컴퓨터 프로그램의 구동에 의하여 제어부에서 충방전 옵션 설정과 접근 권한이 설정되는 직류전원장치 및 전자부하장치가 하나의 장비로 이루어진 양방향 직류전류 전원장치를 이용하여 이차전지를 충방전하는 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 가솔린(Petrol) 등의 연료를 주로 사용하는 내연 기관이 탑재된 자동차는 심각한 환경오염을 발생시키고 있다. 이에 최근 환경오염을 감축시키기 위하여 전기를 주연료로 사용하는 전기자동차 등의 제품 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 이러한 전기자동차의 주연료로로 사용되는 이차 전지는 일차 전자와 다르게 충전 및 방전이 가능하여 반복 재사용에 용이한 전지를 말한다.
또한, 전기자동차, 전기 스쿠터 및 바이크 등 배터리를 사용하는 제품군이 확대되면서 배터리 폭발 사고 등 배터리 관련 안전 문제가 다수 발생하고 있으며, 배터리의 과충전(Over-charging) 및 과방전(Over-discharging) 등으로 배터리의 수명 및 안정성에도 문제가 되고 있다.
이러한 배터리 관련 문제 해결을 위해 배터리 충방전 시험을 통한 배터리 관리 및 제어 방법들이 필요해지고 있고 최근 배터리의 대용량화에 따른 배터리 안정성 확보가 절실해지면서 이러한 배터리 관리 및 제어 방법들과 그를 시험하기 위한 시스템이 중요한 과제로 떠오르고 있다.
기존에 존재하던 배터리 충방전 관리 및 제어 시스템은 AC-DC 컨버터 혹은 DC-DC 컨버터를 이용하여 직류 전원을 공급하는 직류전원장치(DC Power Supply) 및 전력을 열 혹은 계통으로의 회생 등의 방법을 통해 소비하는 전자부하장치(Electronic DC Load)를 이용하여 배터리를 충전 및 방전을 하여 시험을 하였다.
기존의 배터리 충방전 시스템은 시험을 위해 시스템 랙(Rack)에 언급한 장비들을 장착하여 사용해야만 했고 이는 공간의 낭비, 복잡한 배선도, 데이터 효율성 저하 및 메모리 낭비 등의 문제가 발생하였다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1635747호의 '배터리 충방전 제어기능을 구비한 데이터 수집 장치'는 데이터 로거에 태양전지 패널로부터 공급되는 전력을 이용하여 충전되는 배터리의 자동 충방전 제어 기능을 통합한 배터리 충방전 제어기능을 구비한 데이터 수집 장치를 제공하기 위하여 것으로, 도 1에 도시된 바를 참조하여 일부 설명하면 다음과 같다.
각종 현장의 구조물에 설치되어 피측정 대상물의 다항목 정보를 측정하는 센서 장치(10), 상기 센서 장치(10)에 의하여 측정된 다항목 정보를 수신하여 저장 및 관리하고, 외부 요청에 의하여 상기 다항목 정보를 전송하는 데이터 로거(20), 및 태양전지 패널(40)로부터 공급된 전력을 이용하여 충전되고, 상기 전력을 이용하여 충전된 전압을 상기 센서 장치(10) 또는 데이터 로거(20)에 공급하는 전원 공급 장치(30)를 포함하고, 상기 데이터 로거(20)는 상기 전원 공급 장치(30)에 충전된 충전 전압을 미리 설정된 부동 충전 전압, 최대 충전 전압, 방전 차단 전압 또는 방전 재개 전압 중 적어도 하나와 비교하여 상기 전원 공급 장치(30)의 충방전을 제어하고, 제1 내지 제3 전압 감지 센서(21, 215, 22) 또는 전류 감지센서(23)로부터 측정된 전압값 또는 전류값 정보를 이용하여 전원 공급 장치(30)의 충방전을 제어하는 컨트롤러(27)를 포함하며, 컨트롤러(27)는 충전 전압이 부동 충전 전압 또는 최대 충전 전압보다 큰 경우 전원 공급 장치(30)의 충전 동작을 오프시키고, 충전 전압이 부동 충전 전압 또는 최대 충전 전압보다 작은 경우 전원 공급장치(30)의 충전 동작을 온시키고, 컨트롤러(27)는 충전 전압이 방전 차단 전압보다 작은 경우 전원 공급 장치(30)의 방전 동작을 오프시키고, 충전 전압이 방전 차단 전압보다 큰 경우 전원 공급 장치(30)의 방전 동작을 온시키며, 컨트롤러(27)는 충전 전압이 방전 재개 전압보다 크거나 방전 전류가 10A보다 작은 경우 전원 공급장치(30)의 방전 동작을 오프시키고, 충전 전압이 방전 재개 전압보다 작거나 방전 전류가 10A보다 큰 경우 전원 공급 장치(30)의 방전 동작을 온시키고, 데이터 로거(20)의 컨트롤러(27)와 전원 공급 장치(30)와의 사이에 구비되어 전원 공급 장치(30)로부터 데이터 로거(20)에 공급되는 전원관리를 제어하는 직류 전원 공급부(50)를 더 포함하고 있다.
기존에는 직류 전원을 공급하는 직류전원장치로 배터리를 충전하고 전기를 소비하는 전자부하장치로 배터리를 소모하는 식으로 배터리 충방전 시험 등의 배터리 시뮬레이션 시스템을 구축하였다. 하지만, 기존의 시스템은 공간의 낭비, 복잡한 배선, 다수의 장비 운용에 따른 공조의 필요 및 에너지의 낭비 등의 하드웨어 적 문제 뿐만 아니라 특히 소프트웨어 개발시의 통신 타이밍 조정, 메모리 낭비, 데이터 구조 최적화 알고리즘(Data Optimization Algorithm), 복수의 장비 통신을 위한 효율적인 쓰레딩(Highly-Efficient Threading) 알고리즘, UI(User Interface)의 복잡성 개선 등의 여러가지 문제가 제기되었다.
또한, 기존의 배터리 충방전 시험 시스템은 단순한 충방전 사이클 시험만을 제공하였고 이러한 시험은 예기치 못한 문제, 사용자의 오조작 등에 유연하게 대처할 수 없는 등의 한정된 시험 방법만을 제공하였다. 이러한 기존의 충방전 시험 시스템은 산업화의 자동화 시설의 발달 및 진화에 따른 물결 속에서도 구형의 시스템을 보수적으로 수정하거나 수리하여 유지할 수 밖에 없는 한계가 있었다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 주제어장치의 프로그램 상에서 충방전 옵션 설정과 접근 권한이 설정되는 직류전원장치 및 전자부하장치가 하나의 장비로 이루어진 양방향 직류전류 전원장치를 이용하여 이차전지를 충방전하는 양방향 직류전류장치를 이용하여 배터리 충방전 시험을 하기 위한 목적이 있다.
또한, 본 발명은 충방전 옵션을 지정하고 조건별로 충방전 옵션 단계를 이동하거나 중단, 혹은 재시작하고 반복하는 등의 유연한 배터리 충방전 시험이 가능하도록 하기 위한 목적이 있다.
또한, 예기치 못한 상황에 유연하게 대응할 수 있는 충방전 시험을 진행할 수 있고 접근 권한을 제한하여 휴먼 에러를 줄이기 위한 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적은 배터리 충방전 시험 시스템에 있어서, 제1 통신부, 컴퓨터 프로그램에 의하여 구동되는 제어부, 컴퓨터 프로그램 기억매체 및 모니터로 구성되어 접근 권한 제어 및 충방전 설정을 하는 주제어장치; 상기 주제어장치의 충방전 설정후 구동에 의하여 구동되는 제2 통신부와 양방향 직류전원장치를 포함하는 충방전장치; 및 이차전지와 배터리 관리시스템으로 구성되는 것을 특징으로 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 시스템에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 주제어장치, 충방전장치 및 배터리 장치로 구성되는 배터리 충방전 시험 방법에 있어서, 상기 주제어장치의 컴퓨터 프로그램이 실행되는 제1 단계; 상기 제1 단계후 자동으로 시스템 통신연결 시키는 제2 단계; 상기 제2 단계후 접근 권한 제어를 설정하는 제3 단계; 제3 단계 이후 충방전 단계 설정하는 제4 단계; 상기 설정된 값들을 컴퓨터 프로그램 기억매체에 저장하는 제5 단계;
이후 상기 단계 설정이 완료되었는지 판단하는 제6 단계; 및 상기 단계 설정이 완료된 경우에는 충방전 동작을 실행하는 제7 단계를 포함하는 것을 특징으로 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 방법에 의해 달성된다.
따라서, 본 발명의 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 시스템 및 방법은 종래의 기술들이 가지는 공간의 낭비, 복잡한 배선도, 데이터 저효율 및 메모리 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 충방전 옵션을 지정하고 조건별로 충방전 옵션 단계를 이동하거나 중단, 혹은 재시작하고 반복하는 등의 유연한 배터리 충방전 시험이 가능하도록 하는 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명은 예기치 못한 상황에 유연하게 대응할 수 있는 충방전 시험을 진행할 수 있을 뿐만 아니라 접근 권한을 제한하여 휴먼 에러를 줄일 수 있는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 종래의 기술에 의한 배터리 충방전 제어기능을 구비한 데이터 수집 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 제어기 구동되어 접근권한 및 충방전 단계 설정의 순서도,
도 4는 본 발명의 제어기 구동에 의한 충방전 동작의 순서도,
도 5는 본 발명의 충방전 옵션 설정 순서도 및
도 6는 본 발명의 충방전 시험 동작 순서도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 본 발명의 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 시스템의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 통신부(101), 배터리 충방전 시험을 위한 컴퓨터 프로그램의 구동을 제어부(102), 컴퓨터 프로그램 기억매체(103) 및 모니터(104)로 구성되어 접근 권한 제어 및 충방전 설정을 하는 주제어장치(100)와 주제어장치(100)의 충방전 설정후 구동에 의하여 구동되는 제2 통신부(111a)와 양방향 직류전원장치(111b)를 포함하는 충방전장치(111)가 구성되는 배터리장치(120)는 이차전지(121)와 배터리 관리시스템(BMS, 122)으로 이루어지며, 배터리 관리시스템(122)은 이차전지(121)의 충전 및 방전 동작 등을 제어하는 보호 회로를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
여기서 주제어부(100)는 배터리 충방전 컴퓨터 프로그램의 구동에 의하여 제어부(102) 구동을 통해 양방향 직류전원장치(111) 및 온도측정장치(112)를 제어하고 측정된 데이터를 제1 통신채널(101)을 통해 수집하고 가공하여 모니터(104)에 표시하는 것으로 기재하였으나 데이터를 시각적으로 표시하는 장치이라는 것은 명확하고, 본 발명에 따른 시스템의 전체적인 흐름 및 데이터를 제어하는 역할을 한다.
여기서 제어부(102)는 충방전 옵션을 설정하여 충전 모드, 방전 모드, 휴식 모드를 설정할 수 있고 이 충방전 옵션을 통해 전체적인 배터리 충방전 시험을 단계적으로 시험할 수 있다.
충방전 옵션은 전압, 전류, 전력 및 측정 값 비교 조건 및 단계 이동 설정 등을 포함할 수 있으며, 충방전 옵션에서 전압, 전류, 전력 설정은 양방향 직류전원장치(111b) 통신 채널(111a)을 통해 제어하는 설정이다.
충방전 옵션에서 측정 값 비교 조건은 설정된 비교 조건 값과 측정 값을 비교하여 설정 값이 되면 단계 이동 설정의 설정에 따라 동작하게 되며, 측정 값 비교 조건은 전압(V, Voltage), 전류(A, Current), 전력(W, Watt), 시간당 전류(AH, Ampere Hour), 시간당 전력(WH, Watt Hour) 등의 설정을 포함한다.
또한 단계 이동 설정은 NEXT, JUMP, RESTART, REPEAT, STOP 등의 설정을 포함하며, NEXT는 다음 충방전 옵션으로 이동하라는 명령이며, JUMP는 설정된 충방전 옵션으로 이동하라는 명령이며, RESTART는 다시 배터리 시험을 시작하라는 명령이며, REPEAT는 배터리 충방전을 설정된 곳으로 이동하여 반복하라는 명령 및 STOP는 배터리 충방전을 중단하라는 명령이다.
여기서, 양방향 직류전원장치(Bidirectional DC Power Supply, 111)는 직류전원장치(DC Power Supply) 및 전자부하장치(Electronic DC Load)가 한 장비로 이루어진 것이며 연결된 이차전지의 전압에 따라 전원공급모드 혹은 전자부하모드가 변환되는 장비를 의미한다.
양방향 직류전원장치(111b)는 입력되는 교류 혹은 직류 전원을 사용자 설정 혹은 통신부(111a)에서 전달받은 명령이 지정하는 전압, 전류 등의 값에 맞춰 안정적인 직류를 공급해주는 장비로서, 직류전원장치는 종류에 따라 리니어 파워 서플라이(Linear Power Supply)와 스위치 파워 서플라이(Switch Power Supply)를 포함할 수 있다. 배터리를 충전할 때에는 동력원(Source mode)으로 작동하여 배터리에 전원을 공급해주고 배터리를 방전할 때에는 부하(Load mode)로 작동하여 배터리의 전원을 소모할 수 있다. 그리고 통신부(111a)를 통해 배터리의 충방전 시 전압, 전류 등의 정보를 전달하는 역할을 수행할 수 있으며, 또한 배터리의 수명에 최적화된 주요 충전 알고리즘인 정전류(CC, Constant Current) - 정전압(Constant Voltage) 방식을 사용할 수 있어야 한다. CC-CV 충전 알고리즘은 배터리의 전압이 낮을 때는 정해진 전류로 충전하며 전압을 높이고 설정 전압까지 도달한 뒤엔 정해진 전압으로 충전한 뒤 이후 배터리의 전압이 설정된 만충 전압(Maximum Voltage)에 도달하였을 때 충전을 멈추는 방식이다.
또한, 충방전장치(110)는 이차전지(121)의 온도를 측정하여 주제어장치(100)로 제3 통신부(112a)를 경유하여 전송하는 온도측정장치(112b)를 추가로 구비하는 것이 더욱 바람직하다.
여기서, 온도측정장치(112)는 예를 들면 데이터 로거(Data Logger), 온도계(Thermometer), 열전대(Thermocouple), 멀티 미터(Multimeter) 등을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제어기에서의 접근권한 및 충방전 단계 설정의 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 주제어장치(100)의 배터리 충방전 제어 프로그램 실행(S1)을 하면 자동으로 통신 설정(S2)을 진행한다. 주제어장치(100)의 제1 통신장치(101)의 칩셋은 상호간 전기적으로 연결된 제2 및 제3 통신장치(111a, 112a)의 칩셋 주소를 배터리 충방전 제어부(102)에 전달한다. 제어부(102)가 통신 칩셋의 주소를 통해 통신 연결 명령어를 보낸 뒤 통신에 성공하면 다른 통신 칩셋(111a, 112a)로부터 장비의 특성, 주소 등의 정보를 주제어장치(100)에 저장하고 통신 연결을 완료할 수 있다.
통신 설정(S2)이 끝나면 환경 설정 및 접근 권한 제어 설정(S3)을 진행한다. 환경 설정(S3)에서는 충방전 시험 및 제어를 진행하고 데이터를 표시하는 등 전체적인 환경에 대한 설정을 할 수 있다. 대표적인 설정으로 표본화 시간 설정, OVP(Over Voltage Protection), OCP(Over Current Protection), OPP(Over Power Protection) 등의 보호 설정, 영상 디스플레이 출력 장치에서 표시될 그래프의 크기, 범위, 목례 등을 설정할 수 있다. 또한 사용자의 아이디(ID, identification)를 만들어서 권한 및 접근 제한 레벨을 설정할 수 있다. 이는 이후 로그인한 아이디에 따라 자동으로 권한을 제어한다.
이후, 충방전 단계 옵션 설정(S4)를 진행하며 본 발명에선 배터리(121)의 상태에 따라 충전 및 방전 또는 휴식기를 가지는 등 사용자가 다양한 구성으로 충방전을 시험하도록 설정할 수 있다.
충방전 시험에 필요한 설정(S2, S3, S4)을 마치고 해당 내용을 모두 저장한 후(S5), 전체 충방전 단계 표를 보고 만약 빠지거나 수정해야할 부분이 있다면 다시 설정하는 재검토 단계를 거친다(S6).
최종적으로 설정이 끝나면 충방전 시험을 시작(S7)한다.
도 4는 본 발명의 제어기 구동에 의한 충방전 동작의 순서도이다.
도 4에 도시한 바와 같이 충방전 동작을 실행(S7a)하면, 사용자가 접근 권한이 있는지 확인(S7b)한 후 충방전 데이터를 수집한다(S7c). 수집된 충방전 데이터는 주제어부(100)의 모니터(104)에 디스플레이 된다(S7d). 이후 충방전 시험이 완료(S8)되면 충방전 실행결과 및 데이터를 저장하고 종료한다(S9). 다만 도 4에서는 간략하게 기재하고 자세한 충방전 동작의 순서도는 도 6을 참고하기 바란다.
도면 5에서는 충방전 단계(option) 설정(S4)을 좀 더 상세하게 나타낸 순서도이다.
우선, 충전 및 방전 혹은 휴식 등의 시험 모드(mode)를 설정한다(S41) 충전 모드 시에는 양방향 직류전원장치(111)가 동력원(Source)으로 작동하여 배터리(120)에 전력을 공급하게 된다. 방전 모드 시에는 양방향 직류전원장치(111)가 부하(Load)로 작동하며 배터리(120)의 전력을 소비하게 된다. 휴식 모드 시, 사용자가 지정한 시간동안 잠시 충방전을 멈추게 된다.
시험 모드의 설정 이후에는 시스템 제어를 설정한다(F042) 시스템 제어에서는 각 모드별로 필요한 전압(Voltage), 전류(Current), 전력(Power), 시간(Time) 등을 설정한다.
시스템 제어 설정(S42) 이후에는 비교 조건 설정(S43) 및 조건 후 단계 이동 설정(S44)을 진행한다. 비교 조건 설정(S43)에서는 측정된 배터리 상태와 비교하여 해당 조건을 넘어서면 조건 후 동작(S44)를 진행하도록 동작된다.
예를 들어, 비교 조건의 전압이 측정된 배터리 전압보다 크면 조건 후 동작(S44)을 진행한다. 대표적인 비교 조건은 전압(Voltage), 전류(Current), 배터리 용량(Wh) 등이 있다. 조건 후 동작(S44)은 다음 단계(Step)으로(Next), 설정된 단계로 이동(Jump), 시험 종료(Stop), 설정된 단계로 이동 후 반복(Repeat) 등의 기능이 있다.
시험 모드 설정(S41)부터 조건 후 동작(S44)까지 설정하면 1개의 단계(Step)가 생성이 된다. 충방전 단계 설정(S04)을 필요한 만큼 설정하여 시험 항목을 구성한 뒤 저장 버튼을 눌러 충방전 단계 설정을 마친다(S46)
도 6은 본 발명의 충방전 시험 동작 순서도이다.
도 6에 도시한 바와 같이 충방전 시험 전 충방전장치(110)와의 통신 상태를 점검한다(S71). 통신이 원활하게 진행된다면 시스템 제어 설정(S42)에서 설정한 전압(Voltage), 전류(Current) 값 등을 충방전장치(110)에 통신부(101)를 통해 명령어를 전달하여 값을 설정한 후(S72) 직류전원장치(111)의 출력을 켜는 명령어를 전달하여 충방전 시험을 시작한다(S73). 이후 환경 설정(F03)에서 저장한 표본화 시간에 따라 양방향 직류전원장치(111b) 및 온도측정장치(112b)를 통해 배터리의 상태를 수집하고 통신부(111a, 112a)를 통해 제어부(102)에 정보를 전달한다(S74).
제어부(102)는 수집된 정보를 1차 저장 후 가공하여 사용자에게 영상 디스플레이 출력 장치(104)를 통해 디스플레이 함과 동시에(S75) 충방전 비교 조건 설정(S43)에 저장된 조건과 비교한 후(S76) 조건에 알맞으면 조건 후 동작(S77)을 진행하며 설정된 단계(S04)에 따라 충방전 시험을 진행한다. 모든 시험이 끝나면(S78) 수집된 데이터들을 최종적으로 분석(Analysis)하여 저장한다(S79).
여기서, 저장되는 데이터는 통신 설정(S2), 환경 설정(S3), 충방전 단계 설정(S4), 데이터 1차 수집본, 데이터 최종 분석(S79) 등이 있다.
만약, 충방전장치(110) 혹은 컴퓨터(100)의 전원이 차단되면 데이터 최종 분석(S79)는 저장에 실패하지만, 데이터 1차 수집본으로 이를 계산해 최종 분석을 할 수 있게 된다. 사용자는 자동으로 분석된 데이터를 통해 배터리의 상태 등을 확인하여 제시한 문제점 들을 해결하는 데에 도움을 줄 수 있다.
여기서, 데이터는 다양한 형식으로 저장될 수 있으며 대표적으로 .csv(comma Separated Values file), .ini(Initial file) 등이 있다.
만약, 수집된 배터리 상태가 환경 설정(S3)에서 저장된 보호(Protection) 옵션의 상태를 초과하게 되면 자동으로 충방전을 강제로 종료하여 배터리의 이상 현상을 방지한다. 하지만 사용자는 그 전에 조건 설정(S43)에서 알맞은 조건을 설정하여 배터리 충방전시 이상 현상을 미리 방지해야 할 것이다.
사용자는 저장되는 설정 데이터(S2, S3, S4) 등을 이후에도 필요에 따라 메인 컴퓨터 프로그램 기록매체(103)로부터 제어부(102)에 불러올 수 있으며 이전에 저장한 것과 동일한 설정으로 배터리 충방전 시험이 가능하다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100 : 주제어부 101, 111a, 112a : 제1 내지 3 통신부
102 : 제어부 103 : 컴퓨터 프로그램 기록매체
110 : 충방전장치 111b : 양방향 직류전원장치
112b : 온도측정장치 120 : 배터리 장치
121 : 이차전지 122 : 배터리 관리 시스템

Claims (5)

  1. 배터리 충방전 시험 시스템에 있어서,
    제1 통신부, 컴퓨터 프로그램에 의하여 구동되는 제어부, 컴퓨터 프로그램 기억매체 및 모니터로 구성되어 접근 권한 제어 및 충방전 설정을 하는 주제어장치;
    상기 주제어장치의 충방전 설정후 구동에 의하여 구동되는 제2 통신부와 양방향 직류전원장치를 포함하는 충방전장치; 및
    이차전지와 배터리 관리시스템으로 구성되는 것을 특징으로 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충방전장치는 상기 배터리 장치의 이차전지의 온도를 측정하여 주제어장치로 제3 통신부를 경유하여 전송하는 온도측정장치를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 시스템.
  3. 주제어장치, 충방전장치 및 배터리 장치로 구성되는 배터리 충방전 시험 방법에 있어서,
    상기 주제어장치의 컴퓨터 프로그램이 실행되는 제1 단계;
    상기 제1 단계후 자동으로 시스템 통신연결 시키는 제2 단계;
    상기 제2 단계후 접근 권한 제어를 설정하는 제3 단계;
    제3 단계 이후 충방전 단계 설정하는 제4 단계;
    상기 설정된 값들을 컴퓨터 프로그램 기억매체에 저장하는 제5 단계;
    이후 상기 단계 설정이 완료되었는지 판단하는 제6 단계; 및
    상기 단계 설정이 완료된 경우에는 충방전 동작을 실행하는 제7 단계를 포함하는 것을 특징으로 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제4 단계는 충전, 방전 또는 휴식중 어느 하나 이상의 등의 시험 모드(mode)를 설정하는 제41 단계;
    시험 모드별로 필요로하는 전압, 전류, 전력 및 시간을 설정하는 제42 단계;
    상기 제42 단계의 시스템 제어 설정 이후에는 측정된 배터리 상태와 비교하여 해당조건을 넘어서면 조건 후 동작하도록 하는 비교 조건을 설정하는 제43 단계;
    상기 제43 단계에서 단계 설정이 완료되었으면 상기 비교 조건을 만족하는 경우 단계 이동 설정을 진행하는 제44 단계; 및
    상기 제44 단계의 충방전 단계 설정을 필요한 만큼 설정하여 단계 설정이 완료되었는지 판단하는 제45 단계; 및
    상기 제45 단계에서 시험 항목을 구성하면 충방전 단계 설정을 종료하는 제46 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 충방전 동작 실행이 시작되는 경우 충방전 장치와의 통신 상태를 확인근하는 접근 권한을 확인하는 제71 단계;
    제71단계에서 통신 상태를 확인하여 통신이 원활하게 진행된다면 전압, 전류값을 충방전 장치에 제1 통신부를 통해 명령어를 전달하여 값을 설정하는 제72단계;
    직류전원장치의 출력을 켜는 명령어를 전달하여 충방전 시험을 시작하는 제73단계;
    상기 제3 단계에서 저장한 표본화 시간에 따라 양방향 직류전원장치 및 온도측정장치를 통해 배터리의 상태를 수집하고 제2 통신부 및 제3 통신부를 경유하여 주제어장치의 컴퓨터 프로그램에 정보를 전달하는 제74 단계;
    상기 컴퓨터 프로그램은 수집된 정보를 1차 저장 후 가공하여 사용자에게 영상 디스플레이 출력 장치를 통해 디스플레이하는 제75 단계; 및
    상기 제43 단계에서 충방전 비교 조건 설정을 위해 저장된 조건과 비교하는 제76 단계;
    조건에 알맞으면 조건 후 동작을 진행하는 제77 단계;
    모든 시험이 끝나이 완료되었는지 판단하는 제78 단계; 및
    수집된 데이터들을 최종적으로 분석하여 저장하는 제79 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 직류전류장치를 이용한 배터리 충방전 시험 방법.


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