KR20230155097A - 배터리 검사를 위한 통합 시스템 및 컨트롤러의 작동 방법 - Google Patents
배터리 검사를 위한 통합 시스템 및 컨트롤러의 작동 방법 Download PDFInfo
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Abstract
배터리에 대한 활성화 공정 이후에 각기 분리되어 동작하던 싸이클러(cycler)와 내부저항 계측기를 통합적으로 운용할 수 있도록 하는 배터리 검사를 위한 통합 시스템 및 컨트롤러의 작동 방법을 제시한다. 제시된 통합 시스템은 배터리 셀의 특성을 테스트하는 테스트 기기, 배터리 셀의 내부저항을 계측하는 내부저항 계측기, 절환동작에 의해 배터리 셀과 테스트 기기와의 전기적인 연결 및 배터리 셀과 내부저항 계측기와의 전기적인 연결을 행하는 스위치, 및 배터리 셀에 대한 공정 흐름을 나타내는 스케줄 정보를 토대로 스위치를 절환시켜 테스트 공정을 수행할 시점에서는 테스트 기기에 의한 테스트가 수행되고 하고 내부저항 계측 공정을 수행할 시점에서는 내부저항 계측기에 의한 계측이 수행되게 하는 컨트롤러를 포함한다.
Description
본 발명은 배터리 검사를 위한 통합 시스템 및 컨트롤러의 작동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리에 대한 활성화 공정 이후의 복수의 검사를 통합적으로 운용할 수 있는 시스템 및 해당 시스템내의 컨트롤러의 작동 방법에 관한 것이다.
2차 전지의 생산 공정은 전극 공정(Electrode), 조립 공정(Assembly), 활성화 공정(Formation) 등과 같이 주로 3단계로 이루어진다.
전극 공정은 양극(+), 음극(-) 극판을 만드는 공정이고, 조립 공정은 원재료와 전극을 가공한 후 조립하여 최종 제품을 생산하는 공정이고, 활성화 공정은 조립이 끝난 2차 전지에 충방전을 실시하여 전지 기능을 갖게 하는 공정이다.
싸이클러(cycler)는 활성화 공정을 마친 2차 전지의 성능, 수명 등 특성을 검사하는 후공정 장비로서, 배터리 연구개발 및 생산단계에서 없어서는 안 될 필수장비이다.
한편, 배터리의 내부저항(IR; Internal Resistance)은 제조 공정에서 물리, 화학적인 크기 및 특성에 의해 결정된다.
배터리가 열화되면서 내부저항이 증가하게 되는데, V=IR에 따라 저항이 높으면 전압(내압)이 증가하여 누액이 생길 수 있고 발열이 증가하게 된다. 내부 저항이 높으면 그만큼 배터리 성능이 떨어지게 된다.
이러한 내부저항을 측정하는 방식중 하나인 ACIR(Alternating Current Internal Resistance, 교류내부저항)은 배터리에 미세한 교류신호를 인가하여 배터리의 저항성분과 리액턴스 성분을 각각 분리하여 측정한다.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 공개된 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 제안된 것으로, 배터리에 대한 활성화 공정 이후에 각기 분리되어 동작하던 싸이클러(cycler)와 내부저항 계측기를 통합적으로 운용할 수 있도록 하는 배터리 검사를 위한 통합 시스템 및 컨트롤러의 작동 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 배터리 검사를 위한 통합 시스템은, 배터리 셀의 특성을 테스트하는 테스트 기기; 상기 배터리 셀의 내부저항을 계측하는 내부저항 계측기; 절환동작에 의해, 상기 배터리 셀과 상기 테스트 기기와의 전기적인 연결 및 상기 배터리 셀과 상기 내부저항 계측기와의 전기적인 연결을 행하는 스위치; 및 상기 배터리 셀에 대한 공정 흐름을 나타내는 스케줄 정보를 토대로, 상기 스위치를 절환시켜 테스트 공정을 수행할 시점에서는 상기 테스트 기기에 의한 테스트가 수행되고 하고 내부저항 계측 공정을 수행할 시점에서는 상기 내부저항 계측기에 의한 계측이 수행되게 하는 컨트롤러;를 포함한다.
상기 스케줄 정보는, 상기 배터리 셀에 대한 테스트 공정 및 내부저항 계측 공정을 수행함에 있어서의 공정 순서, 공정 수행 지속시간, 및 테스트 공정에 미리 설정된 정보를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 테스트 공정이 수행됨에 따라 상기 테스트 기기에서 획득한 배터리 셀의 특성 및 테스트 공정 히스토리를 상기 내부저항 계측기에게로 전달할 수 있고, 상기 내부저항 계측기는 상기 내부저항 계측 공정에서 계측한 내부저항값을 상기 배터리 셀의 특성 및 테스트 공정 히스토리를 토대로 보정할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 테스트 공정이 수행됨에 따라 상기 테스트 기기에서 획득한 배터리 셀의 특성 및 테스트 공정 히스토리를 인가받고, 상기 내부저항 계측 공정에서 상기 내부저항 계측기에서 계측한 배터리 셀의 내부저항값을 인가받고, 상기 내부저항값을 상기 배터리 셀의 특성과 테스트 공정 히스토리에 근거하여 보정할 수 있다.
상기 스위치는 일단이 상기 테스트 기기 및 상기 내부저항 계측기에 연결되고, 타단은 상기 배터리 셀에 연결되고, 상기 컨트롤러는, 상기 스케줄 정보에 따라 테스트 공정을 수행할 시점이 되면 상기 배터리 셀과 상기 테스트 기기가 전기적으로 연결되도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 테스트 기기에 테스트 스케줄 정보를 보내어 테스트 공정을 하도록 명령하고, 상기 스케줄 정보에 따라 내부저항 계측 공정을 수행할 시점이 되면 상기 테스트 기기에 테스트 중지 명령을 보내고, 상기 스위치를 절환하여 상기 배터리 셀과 상기 내부저항 계측기가 전기적으로 연결되도록 하고, 상기 내부저항 계측기에 명령을 보내어 내부저항 계측 공정을 하게 할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 테스트 공정이 수행되는 동안에 상기 테스트 기기에서 획득한 정보를 수신하여 저장하고, 상기 내부저항 계측 공정이 수행되는 동안에 상기 내부저항 계측기에서 획득한 정보를 수신하여 저장함으로써, 상기 테스트 기기 및 상기 내부저항 계측기에서 획득한 정보를 총괄 관리할 수 있다.
상기 배터리 셀은 다수이고, 상기 스위치는 상기 다수의 배터리 셀의 각각에 일대일로 대응되게 설치되고, 상기 스케줄 정보에 따른 테스트 공정 및 내부저항 계측 공정은 상기 각각의 배터리 셀별로 상이하고, 상기 컨트롤러는 상기 다수의 스위치의 온/오프를 개별적으로 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 컨트롤러의 작동 방법은, 배터리 셀의 특성을 테스트하는 테스트 기기와 상기 배터리 셀의 내부저항을 계측하는 내부저항 계측기 사이에 연결된 컨트롤러에서의 배터리 검사를 위한 통합 방법으로서, 상기 배터리 셀에 대한 공정 흐름을 나타내는 스케줄 정보를 수신하는 단계; 상기 스케줄 정보를 근거로 현재 시점이 테스트 공정 및 내부저항 계측 공정 중에서 어느 공정을 수행해야 하는 시점인지를 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계에서의 판단 결과에 따라, 스위치 제어를 통해 상기 테스트 기기에 의한 테스트 및 상기 내부저항 계측기에 의한 계측이 수행되게 하는 단계;를 포함한다.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 지그에 배터리 셀을 체결한 채로 배터리의 내부저항을 ACIR 계측방식으로 측정할 수 있으므로, 배터리 셀의 접점 위치, 압력 등과 같은 변수를 최소화시킬 수 있다.
지그에서 배터리 셀을 따로 분리시킬 필요가 없으므로 시간을 효율적으로 사용할 수 있다.
공정중 언제든지 ACIR 측정이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 검사를 위한 통합 시스템의 모식도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 셀과 스위치와 테스트기기 및 내부저항 계측기간의 연결관계를 설명하기 위한 회로도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 스위치의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 5는 배터리 셀별 스케줄 정보를 예시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리 셀과 스위치와 테스트기기 및 내부저항 계측기간의 연결관계를 설명하기 위한 회로도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 스위치의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 5는 배터리 셀별 스케줄 정보를 예시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 검사를 위한 통합 시스템의 모식도이고, 도 2는 도 1에 도시된 배터리 셀과 스위치와 테스트기기 및 내부저항 계측기간의 연결관계를 설명하기 위한 회로도이고, 도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 스위치의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 1의 통합 시스템은, 지그(10), 스위치 보드(20), 테스트 기기(30), 내부저항 계측기(40), 및 컨트롤러(50)를 포함할 수 있다.
지그(10)는 검사 대상인 다수의 배터리 셀(11)을 견고하게 지지할 수 있다.
예를 들어, 지그(10)는 다수의 배터리 셀(11)이 외부의 충격에 의해서도 이탈되지 않도록 안정되게 밀착지지할 수 있으면 어떠한 형태이어도 무방하다.
또한, 지그(10)는 배터리 셀(11)의 크기나 형태에 구애받지 않으면서 다양한 배터리 셀을 신축적으로 수용할 수 있는 형태이어도 무방하다.
여기서, 다수의 배터리 셀(11)은 제각기 활성화 공정을 거친 것으로서, 다수의 배터리 셀(11) 각각의 특성(예컨대, 충전 성능(충전량, 충전속도), 충방전 횟수, 전해질 특성 등)은 서로 다를 수 있다.
스위치 보드(20)는 다수의 배터리 셀(11)과 테스트 기기(30) 사이, 및 다수의 배터리 셀(11)과 내부저항 계측기(40) 사이에 설치된다.
스위치 보드(20)는 다수의 스위치(21)를 포함한다.
여기서, 다수의 스위치(21)의 수와 다수의 배터리 셀(11)의 수는 동일하다.
배터리 셀(11)과 스위치(21)는 일대일로 대응되게 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 각각의 스위치(21)는 테스트 기기(30) 및 내부저항 계측기(40)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
그에 따라, 각각의 스위치(21)는 2입력 1출력의 구성으로 이루어졌다고 볼 수 있다. 여기서, 2입력은 테스트 기기(30) 및 내부저항 계측기(40)와의 연결을 의미할 수 있고, 1출력은 지그(10)의 배터리 셀(11)과의 연결을 의미할 수 있다.
스위치 보드(20)내의 각각의 스위치(21)는 컨트롤러(50)로부터의 스위칭제어신호(SW; SW1, SW2)에 따라 동작할 수 있다. 여기서, 스위칭제어신호(SW)는 배터리 셀들마다 모두 동일한 시간에 제공되는 것이 아니다. 각각의 배터리 셀의 스케줄 정보는 저마다 다르므로, 스위칭제어신호(SW)는 저마다의 스케줄 정보에 따라 각기 다른 시점에 제공될 수 있다.
상술한 각각의 배터리 셀의 스케줄 정보는 각각의 배터리 셀에 대한 공정 흐름을 나타낸다고 볼 수 있는데, 컨트롤러(50)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 공정자(작업자)가 각각의 배터리 셀의 스케줄 정보를 컨트롤러(50)에 입력함으로써, 컨트롤러(50)는 각각의 배터리 셀의 스케줄 정보를 저장할 수 있다. 보다 구체적으로는, 각각의 배터리 셀의 스케줄 정보는 각각의 배터리 셀(11)에 대한 테스트 공정의 정보를 포함하는 테스트 스케줄 정보 및 각각의 배터리 셀(11)에 대한 내부저항 계측 공정의 정보를 포함하는 계측 스케줄 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 테스트 공정의 정보는 해당 테스트 공정의 수행 지속시간(개시 시간, 중지(종료) 시간), 및 해당 테스트 공정 수행을 위해 미리 설정된 정보(예컨대, 목표전류, 목표전압, 타이밍 등)를 포함할 수 있다. 내부저항 계측 공정의 정보는 해당 내부저항 계측 공정의 수행 지속시간(개시 시간, 중지(종료) 시간)을 포함할 수 있다. 그에 따라, 상술한 각각의 배터리 셀의 스케줄 정보는 각각의 배터리 셀(11)에 대한 테스트 공정 및 내부저항 계측 공정을 수행함에 있어서의 공정 순서, 각 공정의 수행 지속시간, 및 테스트 공정별로 미리 설정된 정보(예컨대, 목표전류, 목표전압, 타이밍 등)를 포함한다고 볼 수 있다.
물론, 필요에 따라서는, 각각의 배터리 셀의 스케줄 정보는 각각의 배터리 셀(11)에 대한 테스트 공정의 정보를 포함하는 테스트 스케줄 정보만을 포함하는 것으로 할 수도 있다. 예를 들어, 공정자(작업자)가 테스트 공정이 완료될 때쯤 또는 테스트 공정이 수행되는 중에 내부저항 계측 공정을 실시하라는 키입력을 할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(50)는 테스트 공정이 수행완료된 이후에 바로 내부저항 계측 공정이 수행되도록 하면 된다. 즉, 내부저항 계측 공정은 배터리 셀의 내부저항만을 계측하는 정도이므로, 컨트롤러(50)는 내부저항 계측 공정을 개시할 시점에 내부저항 계측 공정이 제대로 개시될 수 있게만 하면 된다. 그래서, 내부저항 계측 공정의 정보를 포함하는 계측 스케줄 정보는 굳이 스케줄 정보에 포함시키지 않아도 될 것이다.
각각의 스위치(21)는 도 2에 예시한 바와 같이, 연결된 배터리 셀(11)을 테스트 기기(30) 또는 내부저항 계측기(40)와 선택적으로 연결시키기 위해 두 개의 스위치(S1, S2)를 포함한다고 볼 수 있다. 여기서, 스위치(S1)는 테스트 기기(30)와 배터리 셀(11)을 전기적으로 연결시킬 수 있고, 스위치(S2)는 내부저항 계측기(40)와 배터리 셀(11)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
결국, 스위치 보드(20)내의 스위치(21)들은 컨트롤러(50)로부터의 스위칭제어신호(SW; SW1, SW2)에 따라 테스트 기기(30) 및 내부저항 계측기(40) 중에서 어느 하나를 해당하는 배터리 셀(11)과 전기적으로 연결시키는 절환동작을 수행한다.
필요에 따라서, 스위치 보드(20)는 컨트롤러(50)에 포함되는 것으로 하여도 무방하다.
기존에는, 배터리 셀(11)에 대한 테스트 및 내부저항 계측을 수행할 때에는 배터리 셀(11)과 테스트 기기(30)와의 전기적인 연결 및 배터리 셀(11)과 내부저항 계측기(40)간의 전기적인 연결을 작업자가 직접 수작업으로 교대로 진행하였다. 이를 부연설명하면, 기존에는 작업자가 먼저 지그(10)에 의해 위치고정된 배터리 셀(11)과 테스트 기기(30)를 직접 수작업으로 전기적으로 서로 연결시킨다. 그리고 나서, 테스트 기기(30)를 통해 배터리 셀(11)에 대한 테스트를 완료하였다면 작업자는 이후의 내부저항 계측을 위해 배터리 셀(11)과 테스트 기기(30)간의 전기적인 연결을 해제시킨다. 이후, 작업자는 배터리 셀(11)과 내부저항 계측기(40)를 직접 수작업으로 전기적으로 연결시킨다. 그리고 나서, 내부저항 계측기(40)를 통해 배터리 셀(11)의 내부저항을 계측한다. 이와 같이 기존에는 테스트 기기(30)와 내부저항 계측기(40)가 배터리 셀(11)에 함께 연결될 수 없는 상황이어서 각각의 기능을 수행하기 위해서는 작업자가 개별적으로 손수 연결시키는 작업을 수행하여야 하였다.
그러나, 본 발명의 실시예에서와 같이 스위치 보드(20)를 이용하여 테스트 기기(30)와 내부저항 계측기(40)를 배터리 셀(11)에 한번에 연결시켜 두면 선택적으로 절환하여 저마다의 기능을 손쉽게 수행할 수 있게 된다. 이로 인해, 배터리 셀(11)과 테스트 기기(30)와의 전기적인 연결하여 테스트한 후에 이들간의 연결을 해제하고 배터리 셀(11)과 내부저항 계측기(40)를 서로 전기적으로 연결시켜서 내부저항 계측을 행하는 번거러움을 해소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 테스트 기기(30)는 싸이클러(cycler)로 구성될 수 있다. 테스트 기기(30)를 싸이클러라고 하여도 무방하다. 여기서, 싸이클러는 통상의 다양한 싸이클러들 중에서 어느 하나일 수 있다.
테스트 기기(30)는 배터리 셀(11)의 각종 성능과 수명을 측정할 수 있는데, 배터리 부하 테스트, 용량 체크, 배터리 성능 평가 등을 수행할 수 있다. 이때, 테스트 기기(30)는 각각의 배터리 셀(11)별로 기설정된 스케줄 정보에 근거하여 각각의 배터리 셀(11)별로 테스트를 수행할 수 있다. 이 경우에서의 스케줄 정보는 각각의 배터리 셀(11)에 대한 테스트 공정의 정보를 포함하는 테스트 스케줄 정보를 의미할 수 있다.
이러한 각각의 배터리 셀(11)에 대한 테스트 스케줄 정보는 테스트 기기(30)내의 제어모듈(도시 생략)에 저장되어 있을 수 있다. 즉, 테스트 공정이 수행될 시점에 컨트롤러(50)가 테스트 스케줄 정보를 테스트 기기(30)에게로 인가해 준다. 그에 따라, 테스트 기기(30)는 수신한 테스트 스케줄 정보를 저장한 후에 이를 근거로 테스트 공정을 수행할 수 있다.
이에 의해, 예를 들어, 테스트 기기(30)는 테스트 공정별로 각각의 배터리 셀(11)을 충방전하면서 각각의 배터리 셀(11)의 출력 전압 및 전류를 피드백받아 센싱할 수 있다. 테스트 기기(30)는 테스트 공정별로 설정된 전압 및 전류로 충방전이 이루어지도록 각각의 배터리 셀(11)의 충전 및 방전 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 테스트 기기(30)는 테스트 공정별로 피드백된 전압 및 전류와 설정된 전압 및 전류를 비교하여 해당 배터리 셀(11)의 정전압 및 정전류 출력을 제어할 수 있다.
테스트 기기(30)는 배터리 셀별로의 각각의 테스트 공정을 수행함에 따른 각종의 측정정보(예컨대, 온도(T), 전압(V), 전류(I) 등)를 컨트롤러(50)에게로 인가할 수 있다. 여기서, 배터리 셀별로의 각각의 테스트 공정을 수행함에 따른 각종의 측정정보는 테스트 공정의 히스토리("테스트 공정 히스토리"로 축약가능함)라고 할 수 있다.
한편, 테스트 기기(30)는 컨트롤러(50)와 함께 하나의 모듈로 구성되는 것으로 하여도 무방하다.
내부저항 계측기(40)는 컨트롤러(50)의 계측 개시 명령에 따라 배터리 셀(11)의 내부저항을 측정할 수 있다. 즉, 컨트롤러(50)는 내부저항 계측 공정이 수행되어야 할 시점(즉, 선행의 테스트 공정이 종료되는 시점)에 계측 개시 명령을 내부저항 계측기(40)에게로 인가한다. 그에 따라, 내부저항 계측기(40)는 계측 개시 명령에 응답하여 배터리 셀(11)의 내부저항을 측정할 수 있다. 배터리 셀의 내부저항값에 따라 배터리 특성은 크게 변화한다. 내부저항이 높으면 그만큼 에너지 손실이 커지기 때문에 배터리 셀의 성능은 악화된다. 그에 따라, 내부저항이 작은 배터리 셀을 특성이 좋은 배터리 셀이라고 할 수 있다. 이와 같이 배터리 셀의 내부저항값은 배터리 특성을 나타내는 지표로 널리 이용될 수 있다.
예를 들어, 내부저항 계측기(40)는 배터리 셀(11)에 미세한 교류신호를 인가하여 해당 배터리 셀(11)의 저항성분과 리액턴스 성분을 각각 분리하여 측정할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 내부저항 계측기(40)는 ACIR(Alternating Current Internal Resistance, 교류내부저항) 계측기일 수 있다.
내부저항 계측기(40)에 연결되는 각각의 배터리 셀(11)의 특성은 서로 다를 수 있다.
필요에 따라, 내부저항 계측기(40)는 컨트롤러(50)로부터 각각의 배터리 셀의 특성, 테스트 공정 히스토리 등을 전달받을 수 있다. 여기서, 각각의 배터리 셀의 특성 및 테스트 공정 히스토리는 테스트 기기(30)가 각각의 배터리 셀의 테스트 공정을 수행함에 따라 획득한 정보들이다. 그에 따라, 내부저항 계측기(40)는 계측한 각 배터리 셀의 내부저항값(즉, ACIR값)을 각각의 배터리 특성 및 테스트 공정 히스토리(예컨대, 온도, 전압, 전류 등) 등을 근거로 보정할 수 있다. 이는 내부저항 계측기(40)에서 출력되는 내부저항값을 특정 기준이 되는 상황(즉, 조건)에서 계측된 값으로 보정하기 위함이다. 이와 같이 하면 배터리 특성이 어떠하든지 간에 및 테스트 공정 히스토리가 어떠하든지 간에 내부저항 계측기(40)는 공통된 기준에 따라 내부저항값을 출력할 수 있다. 예를 들어, CV 모드에 의한 테스트 공정을 거친 배터리 셀에 대하여 내부저항 계측 공정을 수행한다고 가정하면 배터리 셀은 CV 모드를 거쳤기 때문에 온도가 높을 수 있다. 온도는 저항에 민감하므로 온도를 보정해 주어야 한다. 이와 같이 온도를 보정해 주면 내부저항 계측기(40)는 상온에서의 내부저항값으로 보정하여 출력할 수 있다.
다시 말해서, 내부저항 계측기(40)는 채널(즉, 배터리 셀)별로 내부저항(예컨대, ACIR) 계측을 수행하는데, 이때 배터리 특성, 테스트 공정 히스토리 등을 반영하여 계측할 수 있다. 여기서, 반영하여 계측할 수 있다라는 것은 공통된 조건(즉, 기준 조건)에서의 내부저항값으로 보정할 수 있다라는 의미일 수 있다.
내부저항값 보정이 필요한 이유에 대해 부연설명하면 하기와 같을 수 있다.
내부저항 계측기(40)는 배터리 셀로부터 소정의 전기신호를 수신하지만, 그 전기신호를 어떠한 공식에 따라 처리할 지는 채널별로 배터리 특성 등이 다르기 때문에 채널별로 달라져야 한다. 그래서, 내부저항 계측기(40)는 해당 채널의 배터리 특성, 테스트 공정 히스토리(예컨대, 측정된 온도, 전압, 전류 등) 등을 반영하여 계측함이 바람직하다. 여기서, 테스트 공정 히스토리는 싸이클러인 테스트 기기(30)가 테스트 공정을 수행함에 따라 획득한 결과이므로 싸이클러 공정 히스토리라고 칭할 수 있다.
즉, 테스트 기기(30)에서 각 채널별로 측정한 배터리 셀의 특성이 모두 다를 수 있다. 테스트 기기(30)에서 계측한 배터리 특성이 컨트롤러(50)에게로 전달되고, 컨트롤러(50)은 배터리 특성 및 테스트 공정 히스토리(온도, 전압, 전류 등)를 내부저항 계측기(40)에게로 전달할 수 있다. 여기서, 배터리 특성 및 테스트 공정 히스토리를 내부저항 계측기(40)에게로 전달하는 시점은 내부저항 계측 공정이 시작되기 직전일 수 있다. 그러면, 내부저항 계측기(40)는 전달받은 배터리 특성 및 테스트 공정 히스토리를 기반으로 자신이 계측한 계측치를 보정하여 출력할 수 있다.
필요에 따라서는, 내부저항 계측기(40)는 배터리 셀(11)에 대한 스케줄 정보에 따라 순수하게 배터리 셀(11)에 대한 내부저항 계측만을 행하여 컨트롤러(50)에게로 계측값을 인가하는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(50)가 내부저항값 보정을 행할 것이다.
상술한 테스트 기기(30)는 채널별로 독립적인(즉, 각기 다른) 테스트 공정에 따라 각각의 배터리 셀에 대한 테스트를 수행할 수 있으므로, 내부저항 계측기(40)도 채널별로 각기 다른 시점에서 내부저항 계측을 행할 수 있다. 이는 배터리 셀(11)별로의 스케줄 정보가 각기 다르기 때문에 채널별로 각기 다른 시점에 내부저항 계측이 이루어질 수 있다. 이를 위해, 스위치 보드(20)내의 스위치(21)들도 각각의 스케줄 정보에 따라 개별적으로 제어될 수 있다.
컨트롤러(50)는 배터리 셀(즉, 채널이라고 할 수 있음)별 스케줄 정보를 미리 저장할 수 있다.
컨트롤러(50)는 배터리 셀별 스케줄 정보에 따라 스위치 보드(20)의 스위치(21)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 먼저 컨트롤러(50)는 각각의 배터리 셀에 대한 공정 흐름을 나타내는 스케줄 정보를 수신한다. 이때의 스케줄 정보는 공정자(작업자)가 입력할 수 있다.
이어, 컨트롤러(50)는 스케줄 정보를 근거로 현재 시점이 테스트 공정 및 내부저항 계측 공정 중에서 어느 공정을 수행해야 하는 시점인지를 판단한다. 여기서는 공정을 처음 수행할 때에는 테스트 공정이 내부저항 계측 공정보다 선행하여 수행되는 것으로 가정하고 설명한다.
판단 결과, 테스트 공정을 수행할 시점이라고 판단되었다면 컨트롤러(50)는 스위칭제어신호(SW1)를 스위치(21)에 인가한다. 그에 따라, 도 3에서와 같이 스위치(21)내의 스위치(S1)가 온(ON)되고 스위치(S2)는 오프(OFF)된다. 즉, 스위칭제어신호(SW1)는 스위치(S1)는 온되게 하고 스위치(S2)는 오프되게 하는 신호이다. 이에 의해 배터리 셀(11)과 테스트 기기(30)는 스위치(S1)를 통해 전기적으로 서로 연결된다. 이어, 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30)에 테스트 스케줄 정보를 보내어 테스트 공정을 하도록 명령한다. 그에 따라, 테스트 기기(30)는 명령에 응답하여 테스트 스케줄 정보를 근거로 해당 배터리 셀(11)에 대한 테스트를 개시한다. 여기서, 테스트 공정이 수행되는 동안에 테스트 기기(30)에서 실시간으로 획득한 정보는 컨트롤러(50)에게로 전송될 수 있고, 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30)로부터의 정보를 내부에 저장할 수 있다.
이후, 스케줄 정보에 따라 내부저항 계측 공정을 수행할 시점이 도래하였다고 판단되면 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30)에 테스트 중지 명령을 보내고, 스위칭제어신호(SW2)를 스위치(21)에 인가한다. 그에 따라, 도 4에 예시한 바와 같이 스위치(21)내의 스위치(S1)가 오프(OFF)되고 스위치(S2)는 온(ON)된다. 즉, 스위칭제어신호(SW2)는 스위치(S1)는 오프되게 하고 스위치(S2)는 온되게 하는 신호이다. 이에 의해 배터리 셀(11)과 내부저항 계측기(40)는 스위치(S2)를 통해 전기적으로 서로 연결된다. 이어, 컨트롤러(50)는 내부저항 계측기(40)에 내부저항 게측 공정을 하도록 명령을 보내고, 내부저항 계측기(40)는 명령에 응답하여 배터리 셀(11)에 대한 내부저항 계측을 개시한다. 여기서, 내부저항 계측 공정에서 계측된 내부저항값은 컨트롤러(50)에게로 전송될 수 있고, 컨트롤러(50)는 내부저항 계측기(40)로부터의 정보를 저장할 수 있다.
이와 같이 컨트롤러(50)는 스케줄 정보에 따라 테스트 기기(30) 및 내부저항 계측기(40)에서 획득한 정보를 누적하여 시계열적으로 관리할 수 있다. 이로 인해, 공정자(작업자) 입장에서는 손쉽게 배터리 셀의 상태를 파악할 수 있다. 즉, 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30) 및 내부저항 계측기(40)에서 획득한 정보를 총괄 관리(누적 관리)할 수 있으므로, 예를 들어 내부저항 계측 시점에서의 배터리 셀의 상태를 손쉽게 제공할 수 있다. 다시 말해서, 기존에는 내부저항 계측기(40)와 컨트롤러(50) 또는 테스트 기기(30)간의 연동이 되지 않아서 내부저항 계측 시점에서 배터리 셀의 상태를 확인하기 위해서는 매우 번거러운 과정을 거쳐야 하였다.
필요에 따라서는, 컨트롤러(50) 대신에 테스트 기기(30)가 총괄 관리하는 것으로 하여도 무방하다. 즉, 통상적으로 테스트 공정 및 내부저항 계측 공정은 적어도 1회 이상의 테스트 공정 이후에 내부저항 계측 공정이 행해지고 난 후에 재차 반복될 수 있다. 그에 따라, 컨트롤러(50)는 처음 테스트 공정이 수행되어야 할 시점이 되면 테스트 기기(30)에 테스트 개시 명령을 주고 테스트 기기(30)는 그에 응답하여 테스트 공정을 수행한다. 이러한 테스트 공정에서 획득되는 정보(예컨대, 배터리 셀의 특성, 테스트 공정 히스토리)는 실시간으로 컨트롤러(50)에 인가되어 저장된다. 테스트 공정이 중지되어야 할 시점이 되면 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30)에 테스트 중지 명령을 보내어 중지시킨다. 이어, 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30)로부터의 정보(예컨대, 배터리 셀의 특성, 테스트 공정 히스토리)를 내부저항 계측기(40)에게로 전송하면서 계측 개시 명령을 내부저항 계측기(40)에게로 보낸다. 그에 따라, 내부저항 계측기(40)는 수신한 정보(예컨대, 배터리 셀의 특성, 테스트 공정 히스토리)를 내부에 저장한 후에 배터리 셀(11)의 내부저항을 계측하고, 계측값과 함께 저장시켜 둔 정보(예컨대, 배터리 셀의 특성, 테스트 공정 히스토리)를 컨트롤러(50)에게로 보낸다. 컨트롤러(50)는 수신한 계측값과 정보(예컨대, 배터리 셀의 특성, 테스트 공정 히스토리)를 내부에 저장한다. 만약, 후속하여 진행해야 할 공정이 있다면 컨트롤러(50)는 상술한 바와 같은 동작으로 해당 공정이 수행되게 한다. 반대로, 테스트 공정과 내부저항 계측 공정을 수행하고나서 더 이상 진행해야 할 공정이 없다면 컨트롤러(50)는 최종적으로 누적하고 있는 계측값과 정보(예컨대, 배터리 셀의 특성, 테스트 공정 히스토리)를 테스트 기기(30)에게로 보낼 수 있다. 그에 따라, 그동안의 공정(즉, 테스트 공정 및 내부저항 계측 공정) 수행에 따라 획득된 정보들이 모두 테스트 기기(30)에 누적될 수 있다. 이와 같이 하면 테스트 기기(30)가 모든 정보들을 총괄 관리할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예는 하나의 테스트 기기(30)와 하나의 내부저항 계측기(40)가 다수의 스위치(21)를 매개로 다수의 배터리 셀(11)에 전기적으로 연결되어 테스트 공정 및 내부저항 계측 공정을 수행하도록 한 것이다. 그에 따라, 컨트롤러(50)에는 하기의 표 1과 같은 테이블(예컨대, 룩업테이블)이 저장됨이 바람직하다.
| 테스트 채널 번호 | 스위치 번호 | 내부저항 계측 채널 번호 |
| 1 | 2 | 1 |
| 2 | 1 | 3 |
| : | : | : |
테스트 기기(30) 및 내부저항 계측기(40)는 다수의 배터리 셀(11)과 각각 전기적으로 연결되는데, 테스트 기기(30) 및 내부저항 계측기(40)의 입장에서는 각각 여러 개의 채널이 스위치와 연결되어 있는 것으로 인식할 것이다.상기의 표 1을 보면, 테스트 기기(30)의 1번 채널은 2번 스위치와 연결되는데 이때 내부저항 계측기(40)의 1번 채널이 2번 스위치와 연결됨을 알 수 있다. 한편, 테스트 기기(30)의 2번 채널은 1번 스위치와 연결되는데 이때 내부저항 계측기(40)의 3번 채널이 1번 스위치와 연결됨을 알 수 있다. 이와 같이 테스트 기기(30)의 채널들과 스위치(21)의 채널들 및 내부저항 계측기(40)의 채널들 간의 연결 관계(예컨대, 채널 스위칭 정보라고 할 수 있음)가 룩업테이블 형태로 컨트롤러(50)에 저장된다.
상술한 표 1에서 배터리 채널 번호는 별도로 기재하지 않았는데, 이는 배터리 셀과 스위치는 일대일로 대응되므로 별도로 기재하지 않았다. 예를 들어, 1번 스위치는 1번 채널의 배터리 셀과 연결되고, 2번 스위치는 2번 채널의 배터리 셀과 연결되는 형태일 것이다.
따라서, 상술한 표 1의 테이블에 따라 다수의 배터리 셀(11)과 다수의 스위치(21)와 테스트 기기(30) 및 내부저항 계측기(40)는 서로 대응되는 채널별로 스위칭 연결될 수 있게 되어 있다.
이와 같은 상태에서, 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30)의 각 채널(배터리 셀)에 대한 스케줄 정보를 통해서 내부저항 계측 시점(즉, 테스트 종료 시점)을 파악할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 테스트 종료 시점은 내부저항 계측 시점과 동일하거나 약간의 시간차이가 있을 뿐이므로, 내부저항 계측 시점은 테스트 종료 시점에 상응한다고 볼 수 있다.
컨트롤러(50)는 내부저항 계측 시점이 되면 표 1의 테이블을 근거로, 내부저항 계측 시점에 도달한(즉, 테스트 종료 시점에 도달한) 테스트 기기(30)의 해당 채널에 대하여 오프(OFF) 명령을 테스트 기기(30)에게로 보낸다. 물론, 이때 컨트롤러(50)는 오프되어야 할 테스트 기기의 해당 채널을 위해 해당 채널과 연결되어 있는 스위치(21)의 스위치(S1)도 오프(OFF)되도록 하는 스위치제어신호를 보낸다.
그에 따라, 테스트 기기(30)의 해당 채널은 오프되어 해당 채널에서의 테스트를 중지한다.
그리고 나서, 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30)에서 오프된 채널과 연결된 스위치(21)에서 스위치(S2)를 온(ON)시켜서 해당 스위치(21)에 대응되는 배터리 셀(11)과 내부저항 계측기(40)를 전기적으로 연결시킨다. 이때, 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30)의 오프된 채널과 대응하는 내부저항 계측기(40)의 채널을 온(ON)시킨다고 볼 수 있다.
그리고 나서, 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30)의 오프된 채널과 대응하는 내부저항 계측기(40)의 채널에 대한 계측 개시 명령을 전송한다.
그에 의해, 내부저항 계측기(40)는 해당 채널에 대하여 내부저항 계측을 수행한다.
상술한 바와 같이, 컨트롤러(50)는 배터리 셀(즉, 채널이라고 할 수 있음)별 스케줄 정보에 따라 테스트 기기(30) 및 내부저항 계측기(40)를 제어할 수 있다. 이때, 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30)에서 테스트 공정을 수행하기 전에 배터리 셀별 스케줄 정보중 테스트 스케줄 정보를 테스트 기기(30)에게로 미리 제공할 수 있다.
앞서의 설명에서는 내부저항 계측기(40)가 내부저항값을 보정하는 것으로 설명하였는데, 컨트롤러(50)에서 내부저항값을 보정하는 것으로 할 수도 있다.
예를 들어, 테스트 공정이 수행되어야 할 시점이 되면 컨트롤러(50)는 스위치 보드(20)에서의 스위치를 절환시켜 배터리 셀(11)과 테스트 기기(30)를 전기적으로 연결시킨다. 그리고, 컨트롤러(50)는 테스트 스케줄 정보를 테스트 기기(30)에게로 보내면서 테스트 개시 명령을 제공한다. 테스트 기기(30)는 명령에 응답하여 해당하는 배터리 셀(11)에 대한 테스트를 수행한다. 테스트 기기(30)는 테스트 공정하에서 획득한 각각의 배터리 셀의 특성 및 테스트 공정 히스토리를 컨트롤러(50)에게로 제공할 수 있다. 그에 따라, 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30)로부터의 각각의 배터리 셀의 특성 및 테스트 공정 히스토리를 저장한다. 이후, 내부저항 계측 공정이 수행되어야 할 시점이 되면 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30)에 테스트 중지 명령을 보내고, 스위치를 절환시켜 배터리 셀(11)과 내부저항 계측기(40)를 전기적으로 연결시킨다. 그리고, 컨트롤러(50)는 계측 개시 명령을 내부저항 계측기(40)에게로 보낸다. 내부저항 계측기(40)는 명령에 응답하여 해당하는 배터리 셀(11)의 내부저항을 계측하고, 계측한 내부저항값을 컨트롤러(50)에게로 제공할 수 있다. 그에 따라, 컨트롤러(50)는 테스트 기기(30)에서 획득한 정보 및 내부저항 계측기(40)에서 획득한 정보를 모두 누적할 수 있다. 이로 인해, 컨트롤러(50)는 내부저항값을 각각의 배터리 셀의 특성과 테스트 공정 히스토리에 근거하여 기준이 되는 환경에서의 내부저항값으로 보정할 수 있다.
즉, 배터리 셀(11)마다 각기 다른 특성을 가지고, 배터리 셀(11)별로의 스케줄 정보내의 테스트 스케줄 정보는 각기 다르다. 그래서, 테스트 기기(30)에서 측정되는 각각의 배터리 셀(11)에 대한 측정값은 저마다의 테스트 조건에서 측정된 값일 것이다. 그리고, 내부저항 계측기(40)는 어떤 조건에서의 내부저항 계측인지에 따라 계측된 배터리 셀별로의 내부저항값이 달라질 수 있다. 그에 따라, 컨트롤러(50)는 배터리 셀 각각의 내부저항값(즉, ACIR값)을 저장한 각각의 배터리 셀의 특성과 테스트 공정 히스토리에 근거하여 기준이 되는 환경에서의 내부저항값으로 보정할 수 있다.
물론, 앞서의 내부저항값 보정을 내부저항 계측기(40)에서 행하도록 하여도 무방하다. 이 경우에는 컨트롤러(50)가 테스트 기기(30)로부터의 각각의 배터리 셀의 특성 및 테스트 공정 히스토리를 내부저항 계측기(40)에게로 전달한다. 그에 따라, 내부저항 계측기(40)는 계측한 각각의 배터리 셀의 내부저항값(즉, ACIR값)을 각각의 배터리 셀의 특성 및 테스트 공정 히스토리를 토대로 보정할 수 있다.
이번에는, 도 5를 참조하여 배터리 셀별 스케줄 정보를 보다 상세히 설명한다.
상술한 배터리 셀(11)별 스케줄 정보는 도 5에 예시한 바와 같이, 각각의 배터리 셀별로 각기 다를 수 있다. 예를 들어, 1번 배터리 셀(cell #1)에 대해서는 테스트 1, 테스트 2, 내부저항 계측, … 등과 같은 공정 순서로 하나 이상의 테스트 공정 및 하나 이상의 내부저항 계측 공정이 수행되는 스케줄이 정해져 있을 수 있다. 2번 배터리 셀(cell #2)에 대해서는 테스트 1, 내부저항 계측, … 등과 같은 공정 순서로 테스트 공정 및 내부저항 계측 공정이 수행되는 스케줄이 정해져 있을 수 있다. 물론, 상술한 테스트 1 공정, 테스트 2 공정별로는 해당 공정을 수행할 때 필요한 정보(예컨대, 목표전압, 목표전류, 타이밍 등)가 기설정되어 있다. 상기에서, 테스트 1은 예를 들어 CC(Constant Current) 모드로 배터리 셀을 테스트하는 것을 의미할 수 있고, 테스트 2는 예를 들어 CV(Constant Voltage) 모드로 배터리 셀을 테스트하는 것을 의미할 수 있다.
도 5에서는, 각각의 배터리 셀의 스케줄 정보는 각각의 배터리 셀(11)에 대한 테스트 공정의 정보를 포함하는 테스트 스케줄 정보 및 각각의 배터리 셀(11)에 대한 내부저항 계측 공정의 정보를 포함하는 계측 스케줄 정보를 모두 포함하는 것으로 도시하였다.
필요에 따라서는, 각각의 배터리 셀의 스케줄 정보는 각각의 배터리 셀(11)에 대한 테스트 공정의 정보를 포함하는 테스트 스케줄 정보만을 포함하는 것으로 할 수 있다. 이 경우에는 공정자(작업자)가 테스트 공정이 완료되는 시점에 내부저항 계측 공정을 실시하라는 키입력을 할 수 있고, 이에 의해 컨트롤러(50)가 테스트 공정이 종료되면 바로 내부저항 계측 공정이 수행되게 할 수 있다. 물론, 테스트 공정이 수행되고 있는 중에 내부저항 계측 공정을 실시하라는 키입력이 있을 수 있는데, 이 경우에도 컨트롤러(50)는 현재 진행중인 테스트 공정이 수행완료되면 곧바로 내부저항 계측 공정이 수행되게 할 수 있다.
한편으로는, 각각의 배터리 셀의 스케줄 정보가 상술한 테스트 스케줄 정보를 포함하는 것과 상술한 계측 스케줄 정보를 포함하는 것으로 따로 분리되어 있을 수 있다. 이 경우, 예를 들어 계측 스케줄 정보는 배터리 셀 1에 대해서 테스트 공정 1과 테스트 공정 2가 순차적으로 수행완료되면 내부저항 계측 공정을 실시하라는 정보를 포함할 수 있다. 한편, 계측 스케줄 정보는 배터리 셀 2에 대해서 테스트 공정 1이 수행완료되면 내부저항 계측 공정을 실시하라는 정보를 포함할 수 있다. 이와 같이 테스트 스케줄 정보와 계측 스케줄 정보가 따로 분리되어 있다면 컨트롤러(50)는 도 5에서와 같이 배터리 셀 1에 대해서 테스트 공정 1 및 테스트 공정 2가 수행되어야 할 때에는 각각의 테스트 스케줄 정보를 테스트 기기(30)에게로 인가한다. 이후, 테스트 기기(30)에 의해 테스트 공정 1 및 테스트 공정 2가 순차적으로 수행완료되면 내부저항 계측 공정이 수행되어야 할 시점이므로, 컨트롤러(50)는 바로 내부저항 계측 공정을 실시하라는 명령을 내부저항 계측기(40)에게로 보낼 수 있다. 이에 의해 내부저항 계측기(40)는 배터리 셀(11)에 대한 내부저항 계측을 수행할 수 있다.
도 5에서, 온도(T)와 전압(V) 및 전류(I)는 내부저항 계측 공정이 실시되기 바로 이전의 테스트 공정을 종료하는 시점에서 얻은 온도와 전압 및 전류일 수 있다. 다르게는, 온도(T)와 전압(V) 및 전류(I)는 ACIR계측 공정이 실시되기 바로 이전의 테스트 공정을 수행하는 중에 획득한 모든 온도들의 평균값, 모든 전압들의 평균값, 모든 전류들의 평균값일 수 있다. 이와 같은 온도(T)와 전압(V) 및 전류(I)는 상술한 내부저항값 보정에 이용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 지그
20 : 스위치 보드
30 : 테스트 기기 40 : 내부저항 계측기
50 : 컨트롤러
30 : 테스트 기기 40 : 내부저항 계측기
50 : 컨트롤러
Claims (10)
- 배터리 셀의 특성을 테스트하는 테스트 기기;
상기 배터리 셀의 내부저항을 계측하는 내부저항 계측기;
절환동작에 의해, 상기 배터리 셀과 상기 테스트 기기와의 전기적인 연결 및 상기 배터리 셀과 상기 내부저항 계측기와의 전기적인 연결을 행하는 스위치; 및
상기 배터리 셀에 대한 공정 흐름을 나타내는 스케줄 정보를 토대로, 상기 스위치를 절환시켜 테스트 공정을 수행할 시점에서는 상기 테스트 기기에 의한 테스트가 수행되고 하고 내부저항 계측 공정을 수행할 시점에서는 상기 내부저항 계측기에 의한 계측이 수행되게 하는 컨트롤러;를 포함하는,
배터리 검사를 위한 통합 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 스케줄 정보는,
상기 배터리 셀에 대한 테스트 공정 및 내부저항 계측 공정을 수행함에 있어서의 공정 순서, 공정 수행 지속시간, 및 테스트 공정에 미리 설정된 정보를 포함하는,
배터리 검사를 위한 통합 시스템. - 제 2항에 있어서,
상기 컨트롤러는 상기 테스트 공정이 수행됨에 따라 상기 테스트 기기에서 획득한 배터리 셀의 특성 및 테스트 공정 히스토리를 상기 내부저항 계측기에게로 전달하고,
상기 내부저항 계측기는 상기 내부저항 계측 공정에서 계측한 내부저항값을 상기 배터리 셀의 특성 및 테스트 공정 히스토리를 토대로 보정하는,
배터리 검사를 위한 통합 시스템. - 제 2항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 테스트 공정이 수행됨에 따라 상기 테스트 기기에서 획득한 배터리 셀의 특성 및 테스트 공정 히스토리를 인가받고, 상기 내부저항 계측 공정에서 상기 내부저항 계측기에서 계측한 배터리 셀의 내부저항값을 인가받고, 상기 내부저항값을 상기 배터리 셀의 특성과 테스트 공정 히스토리에 근거하여 보정하는,
배터리 검사를 위한 통합 시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 스위치는 일단이 상기 테스트 기기 및 상기 내부저항 계측기에 연결되고, 타단은 상기 배터리 셀에 연결되고,
상기 컨트롤러는,
상기 스케줄 정보에 따라 테스트 공정을 수행할 시점이 되면 상기 배터리 셀과 상기 테스트 기기가 전기적으로 연결되도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 테스트 기기에 테스트 스케줄 정보를 보내어 테스트 공정을 하도록 명령하고,
상기 스케줄 정보에 따라 내부저항 계측 공정을 수행할 시점이 되면 상기 테스트 기기에 테스트 중지 명령을 보내고, 상기 스위치를 절환하여 상기 배터리 셀과 상기 내부저항 계측기가 전기적으로 연결되도록 하고, 상기 내부저항 계측기에 명령을 보내어 내부저항 계측 공정을 하게 하는,
배터리 검사를 위한 통합 시스템. - 제 5항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 테스트 공정이 수행되는 동안에 상기 테스트 기기에서 획득한 정보를 수신하여 저장하고, 상기 내부저항 계측 공정이 수행되는 동안에 상기 내부저항 계측기에서 획득한 정보를 수신하여 저장함으로써, 상기 테스트 기기 및 상기 내부저항 계측기에서 획득한 정보를 총괄 관리하는,
배터리 검사를 위한 통합 시스템. - 제 5항에 있어서,
상기 배터리 셀은 다수이고,
상기 스위치는 상기 다수의 배터리 셀의 각각에 일대일로 대응되게 설치되고,
상기 스케줄 정보에 따른 테스트 공정 및 내부저항 계측 공정은 상기 각각의 배터리 셀별로 상이하고,
상기 컨트롤러는 상기 다수의 스위치의 온/오프를 개별적으로 제어하는,
배터리 검사를 위한 통합 시스템. - 배터리 셀의 특성을 테스트하는 테스트 기기와 상기 배터리 셀의 내부저항을 계측하는 내부저항 계측기 사이에 연결된 컨트롤러의 작동 방법으로서,
상기 배터리 셀에 대한 공정 흐름을 나타내는 스케줄 정보를 수신하는 단계;
상기 스케줄 정보를 근거로 현재 시점이 테스트 공정 및 내부저항 계측 공정 중에서 어느 공정을 수행해야 하는 시점인지를 판단하는 단계; 및
상기 판단하는 단계에서의 판단 결과에 따라, 스위치 제어를 통해 상기 테스트 기기에 의한 테스트 및 상기 내부저항 계측기에 의한 계측이 수행되게 하는 단계;를 포함하는,
작동 방법. - 제 8항에 있어서,
상기 수행되게 하는 단계는,
상기 테스트 공정을 수행할 시점이 되면 상기 스위치를 절환시켜 상기 배터리 셀과 상기 테스트 기기를 전기적으로 연결되게 하고, 상기 테스트 기기에 테스트 스케줄 정보를 보내어 테스트 공정을 하도록 명령하는 단계; 및
상기 내부저항 계측 공정을 수행할 시점이 되면 상기 테스트 기기에 테스트 중지 명령을 보내고, 상기 스위치를 절환시켜 상기 배터리 셀과 상기 내부저항 계측기가 전기적으로 연결되도록 하고, 상기 내부저항 계측기에 명령을 보내어 내부저항 계측 공정을 하게 하는 단계;를 포함하는,
작동 방법. - 제 9항에 있어서,
상기 테스트 공정이 수행되는 동안에 상기 테스트 기기에서 획득한 정보를 수신하여 저장하고, 상기 내부저항 계측 공정이 수행되는 동안에 상기 내부저항 계측기에서 획득한 정보를 수신하여 저장함으로써, 상기 테스트 기기 및 상기 내부저항 계측기에서 획득한 정보를 총괄 관리하는 단계;를 추가로 포함하는,
작동 방법.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020220054543A KR20230155097A (ko) | 2022-05-03 | 2022-05-03 | 배터리 검사를 위한 통합 시스템 및 컨트롤러의 작동 방법 |
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| KR1020220054543A KR20230155097A (ko) | 2022-05-03 | 2022-05-03 | 배터리 검사를 위한 통합 시스템 및 컨트롤러의 작동 방법 |
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|---|---|
| KR20230155097A true KR20230155097A (ko) | 2023-11-10 |
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|---|---|
| KR (1) | KR20230155097A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130087097A (ko) | 2012-01-27 | 2013-08-06 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 배터리모듈 검사 방법 및 장치 |
-
2022
- 2022-05-03 KR KR1020220054543A patent/KR20230155097A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
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