WO2016137248A2 - 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템 - Google Patents

이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템 Download PDF

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신강수
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a system capable of verifying the function of a secondary battery management device.
  • the secondary battery management device continuously monitors the voltage, current, temperature, state of charge, and the like of the secondary battery while the secondary battery is being charged or discharged, and the secondary battery is in an overcharge, overdischarge, or overheat condition.
  • the secondary battery management apparatus is connected to an external device such as a relay switch module and a cooling fan module through an I / O interface.
  • the control function of the external device is very important in terms of safety of the secondary battery. Therefore, it is necessary to closely verify the control function for the external device before mounting the secondary battery management device in the load device.
  • the secondary battery management apparatus is set to the experimental conditions in the same manner as the actual use environment of the secondary battery, and then the developer manually sets the test conditions manually according to the preset test items. Verification work was performed.
  • the above verification method may not only take a lot of time but also may involve a human error of a developer to perform verification, resulting in low reliability and a verification result that varies depending on the developer's verification proficiency.
  • the present invention has been made under the background of the prior art as described above, and it is possible to reliably verify the control function of the external device performed by the secondary battery management apparatus even if the secondary battery management apparatus is not set in terms of hardware in the same condition as the actual use environment.
  • the purpose is to provide a system that can
  • the functional verification system of the secondary battery management apparatus according to the present invention for achieving the above technical problem is coupled to the input and output terminal portion, the communication terminal portion, the measurement terminal portion of the secondary battery management apparatus.
  • the system includes a computer that executes a verification program and includes an input / output (I / O) interface, the verification program intentionally generating a condition causing an operation of an external device, and the input / output of the secondary battery management apparatus.
  • the terminal unit monitors whether the external device control signal is normally output and verifies whether the current operation state information of the external device is correctly maintained in the memory device.
  • the system includes an interface unit for converting the format of data transferred between the computer and the secondary battery management apparatus, and artificially generates a voltage signal representing the voltage, current and temperature level of the secondary battery and applies it to the measurement terminal unit. It may include a voltage simulator that can.
  • the verification program may provide a user interface that arbitrarily sets verification conditions and visually expresses verification results.
  • the interface unit may include a data format capable of transmitting a transmission communication message including an external device control signal output from an input / output terminal and operation state information of an external device output through the communication terminal unit through the input / output interface.
  • the conversion is performed to the verification program through the input / output interface.
  • the interface unit, the input and output terminal unit for receiving a virtual response signal including the external device operation state information output from the verification program via the input and output interface and a request message for the operation state of the external device; After converting to a data format that can be transmitted through the communication terminal unit, and outputs to the secondary battery management device through the input / output terminal and the communication terminal unit.
  • the verification program generates the received communication message and outputs it through the input / output interface, and when the converted external device control signal is received through the input / output interface, outputs the virtual response signal through the input / output interface. .
  • the verification program when the transmission communication message is received through the input / output interface, compares the operation status information of the external device included in the virtual response signal and the transmission communication message, the matching of the operation state information
  • the result of the verification for the external device control function of the secondary battery management apparatus is determined and displayed on the monitor of the computer in the form of a graphic interface.
  • the external device may be a relay switch module including a relay and a relay driving circuit for opening and closing a charge / discharge line of a secondary battery.
  • the operation state information of the external device may be information indicating an on / off state of the relay.
  • the external device may be a cooling fan module including a cooling fan and a cooling fan driving circuit.
  • the operation state information of the external device may be information indicating an on / off state and a rotation speed (RPM) of the cooling fan.
  • the input / output interface may be a USB or RS232 interface.
  • the voltage simulator may apply voltages corresponding to voltages, currents, and temperatures of secondary batteries through the measurement terminal unit.
  • the verification program may receive a voltage, current, and temperature setting value of the secondary battery from a verifier of the secondary battery management device, and correspond to the input voltage, current, and temperature setting values through an input / output interface of the computer.
  • the voltage application request signal may be transmitted to the voltage simulator.
  • the verification program may provide a verifier of the secondary battery management apparatus through a monitor to provide a user interface for inputting setting values for voltage, current, and temperature of the secondary battery as verification conditions.
  • the verification program may receive the external device control signal after transmitting the voltage application request signal.
  • the input / output terminal portion may be an I / O interface
  • the communication terminal portion may be a CAN communication interface
  • the verification program may generate the received communication message after outputting the virtual response signal through the input / output interface and output the output via the input / output interface.
  • the external device control function of the secondary battery management apparatus can be reliably verified.
  • reliable verification can be immediately performed by changing the setting conditions of the verification program even for secondary battery management apparatuses having different specifications.
  • the verification result of the secondary battery management apparatus is visually confirmed through the verification program, a novice developer may easily and conveniently perform the verification operation of the secondary battery management apparatus.
  • FIG. 1 is a view showing a connection relationship that a secondary battery management device normally forms with other external components.
  • FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a configuration of a verification system of a rechargeable battery management apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which a user interface screen and a verification result of a verification program are visually displayed.
  • FIG. 1 is a view showing a connection relationship that a secondary battery management device normally forms with other external components.
  • the secondary battery management apparatus 110 is a known device known in the art as a battery management system (BMS), and includes an input / output terminal 111, a communication terminal 112, a measurement terminal 113, and a crab.
  • a gauging processor 114, an analog front end circuit 115, a memory device 116, and the like may be included.
  • the secondary battery management device 110 is implemented in the form of a printed circuit board (PCB), measures the voltage, temperature and current of the secondary battery, and the state of charge of the secondary battery using the measured values (State) Of Charge (SOC) and State Of Heahth (SOH) are estimated, and when the secondary battery is overcharged, overdischarged, or overheated, the secondary battery is blocked or the cooling fan is driven to shut down the secondary battery. It performs functions such as maintaining the battery temperature at an appropriate level.
  • PCB printed circuit board
  • the input / output terminal 111 transmits a control signal to an external device 116 side whose operation is controlled by the secondary battery management apparatus 110, or I / C that receives a control response signal transmitted from the external device 116 side. Corresponds to the O interface.
  • An example of the external device 116 may be a relay switch module.
  • the relay switch module refers to an electrical component installed on a power line connecting a secondary battery and a load to open and close a charge / discharge line.
  • the relay switch module includes a relay switch and a relay driving circuit.
  • the relay switch is composed of a mechanical switch or a semiconductor switch such as a solid state relay (SSR) in which contacts are opened and closed by an electromagnet.
  • the relay driving circuit controls on / off of the relay switch according to an external device control signal output through the input / output terminal 111 and instructs the current operation state (On or Off) of the relay according to the control result of the relay.
  • the response signal is output to the gauging processor 114 through the input / output terminal 111.
  • the external device 116 is a cooling fan module.
  • the cooling fan module supplies a cooling fan to the secondary battery when the temperature of the secondary battery increases above a threshold, thereby lowering the temperature of the secondary battery and an external device control signal output through the input / output terminal 111.
  • a cooling fan driving circuit which controls the rotational speed of the cooling fan and outputs a control response signal indicating an on / off state of the cooling fan and a driving speed (RPM) according to the control result of the cooling fan.
  • the communication terminal unit 112 corresponds to a communication interface used when the gauging processor 114 performs communication with the external control device 117.
  • An example of the communication interface may include a CAN communication interface, a daisy chain communication interface, an RS232 interface, and the like, but the present invention is not limited thereto.
  • the external control device 117 is included in a load device on which a secondary battery is mounted.
  • the external control device 117 corresponds to an electric vehicle computer device of an electric vehicle.
  • a digital communication signal input from the outside through the communication terminal unit 112 is called a received communication message, and conversely, a digital communication signal outgoing through the communication terminal unit 112 will be referred to as a transmission communication message. .
  • the measurement terminal unit 113 corresponds to a connector including a plurality of voltage measuring pins to which DC voltage signals corresponding to voltage, current, and temperature levels of the secondary battery are input.
  • the measurement terminal unit 113 includes a voltage measuring pin to which a voltage sensing line to which a voltage of the secondary battery is applied is connected, and a current sensor that senses a charge or discharge current of the secondary battery and outputs a voltage signal corresponding to the magnitude of the current. : Includes a current measuring pin to which a hall sensor is connected, and a temperature measuring pin to which a temperature sensor (eg, a thermocouple) that senses a temperature of a secondary battery and outputs a voltage signal corresponding to a temperature level.
  • a temperature measuring pin to which a hall sensor is connected
  • a temperature measuring pin to which a temperature sensor (eg, a thermocouple) that senses a temperature of a secondary battery and outputs a voltage signal corresponding to a temperature level.
  • the analog front end circuit 115 is electrically connected to the measurement terminal unit 113 and receives an voltage signal corresponding to the voltage, current, and temperature level of the secondary battery, and outputs the analog voltage signal processing circuit 114 to the gauging processor 114.
  • the analog front end circuit 115 is electrically connected to the measurement terminal unit 113 and receives an voltage signal corresponding to the voltage, current, and temperature level of the secondary battery, and outputs the analog voltage signal processing circuit 114 to the gauging processor 114.
  • the gauging processor 114 is implemented in the form of a semiconductor device, for example, an application specific integrated circuit (ASIC) chip, and converts an analog voltage signal input through the analog front end circuit 115 into a digital value and then defines it in advance. The calculated operation is performed to calculate the voltage, current, and temperature of the secondary battery and write the result in the memory device 116.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • the memory device 116 is a device capable of recording or erasing digital data, and may be configured as an inactive memory device or an active memory device.
  • the memory device 110 may be configured of a RAM, a ROM, a register, a flash memory, and the like, but the present invention is not limited thereto.
  • the memory device 116 may be connected to the gauging processor 114 through a data bus or the like so as to be accessible by the gauging processor 114.
  • the memory element 116 stores and / or updates and / or erases and / or transmits a program including various control logics performed by a gauging processor 114 and / or data generated when the control logic is executed. do.
  • the memory device 116 may be logically divided into two or more, and is not limited to being included in the gauging processor 114.
  • the gauging processor 114 preferably controls charging or discharging of the secondary battery using voltage, current, and temperature information of the secondary battery stored in the memory element 116, and controls the voltage and / or current and / or temperature.
  • the external device control signal is output to the external device 116 to block the charge / discharge line of the secondary battery or to cool the secondary battery through the input / output terminal 111.
  • the gauging processor 114 When the control response signal is input from the external device through the input / output terminal 111, the gauging processor 114 generates information indicating an operation state of the external device and writes the information to the memory device 116.
  • the operation state information may include information indicating whether the relay switch is on or off, or information indicating whether the cooling fan is on or off and the rotational speed.
  • the gauging processor 114 When the receiving communication message is input from the external control device 117 through the communication terminal unit 112, the gauging processor 114 performs information processing according to a command included in the message and then transmits the result information. The message is included in the message and transmitted to the external control device 117 side.
  • the gauging processor 114 may be configured to receive an external message from among the information recorded in the memory device 116.
  • the operation state information of the device 116 is read, and the operation state information is included in the transmission communication message and transmitted to the external control device 117 through the communication terminal unit 112.
  • the present invention provides a method for reliably verifying a control function of an external device by connecting to a verification system capable of virtually verifying a secondary battery management apparatus 110 unlike a conventional verification experiment.
  • FIG. 2 shows a state in which the verification system 200 of the secondary battery management apparatus according to an embodiment of the present invention is coupled to the secondary battery management apparatus 110 and the schematic configuration of the verification system 200.
  • the verification system 200 includes an interface unit 220 which is hardware coupled with the secondary battery management apparatus 110, and an input / output interface 231 such as USB or RS232. And a computer 240 running a verification program 230 designed as software.
  • the interface unit 220 receives an external device control signal output from the input / output terminal 111 and a transmission communication message output by the gauging processor 114 through the communication terminal unit 112.
  • the interface unit 220 also converts the external device control signal and the transmission communication message into a digital data format suitable for transmission via the input / output interface 231.
  • the interface unit 220 converts the external device control signal and the transmission communication message into a format suitable for each interface.
  • the interface unit 220 also transmits the external device control signal and transmission communication message whose data format is converted to the verification program 230 running in the computer 240 through the input / output interface 231.
  • the verification program 230 outputs a preset external device virtual response signal through the input / output interface 231 when an external device control signal converted through the input / output interface 231 is input. In addition, the verification program 230 generates a received communication message including a command to be delivered to the gauging processor 114 side and outputs it through the input / output interface 231.
  • the interface unit 220 may further format the external device virtual response signal and the received communication message output from the verification program 230 through the input / output interface 231 to the input / output terminal 111 and the communication terminal unit 112. Convert to a digital data format suitable for transmission via.
  • the interface unit 220 may output the external device virtual response signal in a data format suitable for each interface. And convert the received communication message.
  • the interface unit 220 also transmits the converted external device virtual response signal and the received communication message to the gauging processor 114 through the input / output terminal 111 and the communication terminal unit 112, respectively.
  • the external device virtual response signal includes operation state information of the external device.
  • the external device virtual response signal may include information indicating an on / off state of a relay switch or an on / off state of a cooling fan and a rotation rpm.
  • the external device virtual response signal includes information indicating that the relay switch is in the on state.
  • the external device control signal includes a command to rotate the cooling fan at a predetermined rpm
  • the external device virtual response signal indicates information indicating that the cooling fan is in an on state and is rotating at the predetermined rpm.
  • the gauging processor 114 when a format-converted external device virtual response signal is input through the input / output terminal 111, identifies the operation state information of the external device included in the signal and stores the external device stored in the memory device 116. Update the operating state information, that is, the on / off state of the relay switch, the on / off state of the cooling fan and the rotation rpm information.
  • the received communication message transmitted to the gauging processor 114 side by the verification program 230 includes an information request command.
  • the information request command may be a command for requesting operation state information of an external device stored in the memory device 116.
  • the gauging processor 114 identifies an information request command included in the communication message and operates state information of an external device stored in the memory device 116. That is, the on / off state of the relay switch and / or the on / off state of the cooling fan and / or the rotation rpm information are read and included in the transmission communication message and output to the interface unit 220 through the communication terminal unit 112. Then, the interface unit 220 converts the format of the transmission communication message into a format that can be transmitted through the input / output interface 231 and transmits the converted communication message to the verification program 230 that is running on the computer 240.
  • the verification program 230 identifies the operation state information of the external device included in the transmission communication message when the format-converted transmission communication message is input through the input / output interface 231.
  • the verification program 230 also determines whether the identified operation state information matches the operation state information included in the external device virtual response signal.
  • the verification program 230 determines that the external device control function of the secondary battery management apparatus 110 operates normally, and the monitor 250 connected to the computer 240 determines the determination result. Visually).
  • the verification program 230 determines that the external device control function of the secondary battery management apparatus 110 operates abnormally, and determines the monitor result connected to the computer 240 ( Visually).
  • the visual display means displaying the control verification result of the external device performed by the secondary battery management apparatus 110 in text or in a static or dynamic image.
  • Verification system 200 when the secondary battery is in the state of overcharge, over discharge or overheating voltage to effectively verify whether the secondary battery management device 110 can normally control the external device
  • the simulator 260 is further included.
  • the voltage simulator 260 includes a first connector 261 and a second connector 262.
  • the first connector 261 includes three pin holes connected to wires to which DC voltages corresponding to at least the voltage, current, and temperature level of the secondary battery are respectively applied.
  • the three pin holes may be coupled to three voltage measuring pins provided in the measuring terminal unit 113, respectively.
  • the voltage simulator 260 is electrically connected to the measurement terminal 113 of the secondary battery management apparatus 110.
  • the second connector 262 is connected to the input / output interface 231 provided in the computer 240 and receives a voltage application request signal from the verification program 220 executed in the computer 240.
  • the voltage application request signal includes voltage values corresponding to voltages, currents, and temperature levels of secondary batteries preset by the verifier of the secondary battery management apparatus 110, respectively.
  • the voltage simulator 260 identifies the voltage application condition included in the signal and performs secondary operation according to the voltage application condition identified in the wiring connected to each pin hole. Voltages corresponding to the voltage, current and temperature levels of the battery are applied.
  • the analog front end circuit 115 converts the voltage corresponding to the voltage, current, and temperature of the secondary battery through the pins of the measurement terminal 113 connected to each pin hole. After measuring in the form of and outputs to the gauging processor 114 side. Then, the gauging processor 114 converts the analog voltage signal into a digital value and then performs a predefined operation to obtain the voltage, current, and temperature values of the secondary battery and store them in the memory device 116.
  • the gauging processor 114 determines that the secondary battery is in an overcharge, overdischarge, or overheating state, such as a relay switch or a cooling fan.
  • the external device control signal for controlling the external device is output through the input / output terminal 111.
  • the external device control signal is transferred to the verification program 230 running on the computer 240 after the format is converted through the interface unit 220, the verification program 230 includes the operation state information of the external device
  • An external device virtual response signal is generated and transmitted to the gauging processor 114 side through the interface unit 220. Even in this case, it is obvious that the format for the external device virtual response signal is converted.
  • the gauging processor 114 identifies the external device operation state information from the external device virtual response signal, and updates the external device operation state information stored in the memory device 116.
  • the verification program 230 generates a received communication message including an information request command after a preset time elapses after outputting the external device virtual response signal, and through the interface unit 220 and the communication terminal unit 112. Transfer to gauging processor 114. Then, the gauging processor 114 identifies the information request command included in the received communication message, reads the operation state information of the external device stored in the memory element 116 and generates a transmission communication message including the external device operation state information. To the interface unit 220 through the communication terminal 112.
  • the transmission communication message is transferred to the verification program 230 through the input / output interface 231 of the computer after the format is converted by the interface unit 220.
  • the verification program 230 identifies the operation state information of the external device included in the transmission communication message when the format-converted transmission communication message is input through the input / output interface 231.
  • the verification program 230 determines that the external device control function of the secondary battery management apparatus 110 operates normally, and the monitor 250 connected to the computer 240 determines the determination result. Visually).
  • the verification program 230 determines that the external device control function of the secondary battery management apparatus 110 operates abnormally, and determines the monitor result connected to the computer 240 ( Visually).
  • 3 is a diagram illustrating a user interface screen of the verification program 230.
  • the user interface 300 includes a field 310 for setting voltage, current, and temperature conditions of the secondary battery when the secondary battery management apparatus 110 is to be verified, and the secondary battery management apparatus 110.
  • a field 320 in which a verification result of the external device control function of the external device is visually displayed, a button for requesting to start verification, and a button for restoring the user interface.
  • the verification program 230 identifies voltage, current, and temperature information of the secondary battery input to the condition setting field, calculates a voltage value corresponding to the identified setting value, and calculates the calculated value.
  • a voltage application request signal including voltage values is generated and output to the voltage simulator 260 through the input / output interface 231.
  • the voltage simulator 260 identifies the voltage values included in the voltage application request signal and pins the DC voltage corresponding to the voltage, current, and temperature of the secondary battery according to the identified voltage value. Independently applied to each wiring connected to the holes.
  • the voltage signal corresponding to the voltage, current and temperature of the secondary battery is transmitted to the gauging processor 114 through the analog front end circuit 115, and the above-described control logic is executed.
  • the verification program may visually express the verification result of the control function of the external device performed by the secondary battery management apparatus 110 in the verification result display field 320 as shown in FIG. 3.
  • a developer who performs verification of the secondary battery management apparatus 110 sets the voltage, current, and temperature of the secondary battery under various conditions on the user interface screen so that the secondary battery management apparatus 110 controls the external device. You can conveniently verify that it is performing normally.
  • the verification conditions can be set in various ways according to the specifications of the secondary battery in the user interface screen, and thus the secondary battery management apparatus (not limited to the specifications of the secondary battery)
  • the external device control function of 110 may be conveniently verified.
  • the type of external device is not limited to only the relay switch module and the cooling fan module. Therefore, it should be understood that an external device that can be connected through the input / output terminal 111 is included in the scope of the present invention.
  • each component may be selectively integrated with other components or each component may be divided into subcomponents for efficient execution of control logic (s).
  • control logic control logic
  • the integrated or divided components should also be interpreted as being within the scope of the present invention, provided that the functional identity can be recognized even if the components are integrated or divided.
  • the external device control function of the secondary battery management apparatus can be reliably verified.
  • reliable verification can be immediately performed by changing the setting conditions of the verification program even for secondary battery management apparatuses having different specifications.
  • the verification result of the secondary battery management apparatus is visually confirmed through the verification program, a novice developer may easily and conveniently perform the verification operation of the secondary battery management apparatus.

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Abstract

본 발명은 이차 전지 관리 장치의 외부 디바이스 제어 기능을 검증할 수 있는 시스템에 관한 것으로서, 이차 전지 관리 장치의 입출력 단자부, 통신 단자부, 측정 단자부와 결합된다. 상기 시스템은 외부 디바이스의 동작을 유발하는 조건을 생성하고, 이차 전지 관리 장치의 입출력 단자부를 통해 외부 디바이스 제어 신호가 정상적으로 출력되는지 모니터하고, 외부 디바이스의 현재 동작 상태 정보를 메모리 소자에 정확하게 유지하는지 검증한다. 상기 시스템은, 컴퓨터와 이차 전지 관리 장치 사이에서 전달되는 데이터의 포맷을 변환하기 위해 인터페이스 유닛을 포함하고, 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 레벨을 나타내는 전압 신호를 인위적으로 생성하여 측정 단자부에 인가할 수 있는 전압 시뮬레이터를 포함할 수 있다.

Description

이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템
본 발명은 이차 전지 관리 장치의 기능을 검증할 수 있는 시스템에 관한 발명이다.
본 출원은 대한민국 특허청에 2015년 2월 26일자에 출원된 특허출원 제 10-2015-0027511호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 특허출원의 내용은 본 명세서의 일부로서 합체된다.
최근 들어, 이차 전지는 휴대폰, 랩탑 컴퓨터 등의 모바일 디바이스뿐만 아니라 전기로 구동되는 자동차(EV, HEV, PHEV)나 대용량 전력 저장 장치(Electricity Storage System) 등의 분야로까지 그 용도가 급속도로 확산되고 있다.
이차 전지 관리 장치는, 이차 전지가 충전 또는 방전되는 동안, 이차 전지의 전압, 전류 및 온도와 충전 상태(State Of Charge) 등을 지속적으로 모니터링 하고, 이차 전지가 과충전, 과방전 또는 과열 상태에 처했을 때 이차 전지의 충방전 선로를 폐쇄(open)하거나 이차 전지를 냉각시킨다. 이를 위해, 이차 전지 관리 장치는, I/O 인터페이스를 통해 릴레이 스위치 모듈과 냉각 팬 모듈과 같은 외부 디바이스와 연결된다.
이차 전지 관리 장치가 수행하는 여러 가지 기능들 중에서 외부 디바이스의 제어 기능은 이차 전지의 안전성 측면에서 매우 중요하다. 따라서, 이차 전지 관리 장치를 로드 장치에 탑재하기 전에 외부 디바이스에 대한 제어 기능을 면밀하게 검증할 필요가 있다.
종래에는, 이차 전지 관리 장치의 외부 디바이스에 대한 제어 기능을 검증하기 위해, 이차 전지 관리 장치를 실제 이차 전지의 사용 환경과 동일하게 실험 조건을 세팅한 다음 개발자가 미리 설정된 테스트 항목에 따라 직접 수동으로 검증 작업을 수행하였다.
하지만, 위와 같은 검증 방법은 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 검증을 수행하는 개발자의 실수(human error)가 개입될 수 있어서 신뢰성이 낮고 개발자의 검증 숙련도에 따라서도 검증 결과가 달라지는 문제가 있다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 배경하에 창안된 것으로서, 하드웨어적 측면에서 실제 사용 환경과 동일한 조건으로 이차 전지 관리 장치를 세팅하지 않더라도 이차 전지 관리 장치가 수행하는 외부 디바이스의 제어 기능을 신뢰성 있게 검증할 수 있는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템은, 이차 전지 관리 장치의 입출력 단자부, 통신 단자부, 측정 단자부와 결합된다.
바람직하게, 상기 시스템은 검증 프로그램을 실행하며 입출력(I/O) 인터페이스를 구비한 컴퓨터를 포함하고, 상기 검증 프로그램은 외부 디바이스의 동작을 유발하는 조건을 의도적으로 생성하고, 이차 전지 관리 장치의 입출력 단자부를 통해 외부 디바이스 제어 신호가 정상적으로 출력되는지 모니터하고, 외부 디바이스의 현재 동작 상태 정보를 메모리 소자에 정확하게 유지하는지 검증한다.
상기 시스템은, 컴퓨터와 이차 전지 관리 장치 사이에서 전달되는 데이터의 포맷을 변환하기 위해 인터페이스 유닛을 포함하고, 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 레벨을 나타내는 전압 신호를 인위적으로 생성하여 측정 단자부에 인가할 수 있는 전압 시뮬레이터를 포함할 수 있다.
상기 검증 프로그램은 검증 조건을 임의로 설정하고 검증 결과를 시각적으로 표출하는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 인터페이스 유닛은, 입출력 단자로부터 출력되는 외부 디바이스 제어 신호와 상기 통신 단자부를 통해 출력되는 외부 디바이스의 동작 상태 정보를 포함하는 송신 통신 메시지를 상기 입출력 인터페이스를 통해 전송이 가능한 데이터 포맷으로 변환하여 상기 입출력 인터페이스를 통해 상기 검증 프로그램으로 전달한다.
다른 측면에 따르면, 상기 인터페이스 유닛은, 상기 검증 프로그램으로부터 상기 입출력 인터페이스를 통해 출력되는 외부 디바이스 동작 상태 정보를 포함하는 가상 응답 신호와 외부 디바이스의 동작 상태 정보를 요구하는 수신 통신 메시지를 상기 입출력 단자부 및 상기 통신 단자부를 통해 전송이 가능한 데이터 포맷으로 각각 변환한 후 상기 입출력 단자 및 상기 통신 단자부를 통해 이차 전지 관리 장치 측으로 출력한다.
바람직하게, 상기 검증 프로그램은, 상기 수신 통신 메시지를 생성하여 상기 입출력 인터페이스를 통해 출력하고, 상기 변환된 외부 디바이스 제어 신호가 상기 입출력 인터페이스를 통해 수신되면 상기 가상 응답 신호를 상기 입출력 인터페이스를 통해 출력한다.
다른 측면에 따르면, 상기 검증 프로그램은, 상기 송신 통신 메시지가 상기 입출력 인터페이스를 통해 수신되면 상기 가상 응답 신호와 상기 송신 통신 메시지에 포함된 외부 디바이스의 동작 상태 정보를 비교하고, 상기 동작 상태 정보의 일치 여부에 따라 이차 전지 관리 장치의 외부 디바이스 제어 기능에 대한 검증 결과를 판정하여 그래픽 인터페이스의 형태로 상기 컴퓨터의 모니터에 표출한다.
일 예에서, 상기 외부 디바이스는, 이차 전지의 충방전 선로를 개폐하는 릴레이와 릴레이 구동 회로를 포함하는 릴레이 스위치 모듈일 수 있다.
이 경우, 상기 외부 디바이스의 동작 상태 정보는 상기 릴레이의 on/off 상태를 나타내는 정보일 수 있다.
다른 예에서, 상기 외부 디바이스는, 냉각 팬과 냉각 팬 구동 회로를 포함하는 냉각 팬 모듈일 수 있다.
이 경우, 상기 외부 디바이스의 동작 상태 정보는 상기 냉각 팬의 on/off 상태와 회전 속도(RPM)를 나타내는 정보일 수 있다.
바람직하게, 상기 입출력 인터페이스는 USB 또는 RS232 인터페이스일 수 있다.
바람직하게, 상기 전압 시뮬레이터는, 이차 전지의 전압, 전류 및 온도에 각각 대응되는 전압을 상기 측정 단자부를 통해 인가할 수 있다. 또한, 상기 검증 프로그램은, 이차 전지 관리 장치의 검증자로부터 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 설정 값을 입력 받고, 상기 컴퓨터의 입출력 인터페이스를 통해 상기 입력된 전압, 전류 및 온도 설정 값에 대응되는 전압 인가 요청 신호를 상기 전압 시뮬레이터에 전송할 수 있다.
바람직하게, 상기 검증 프로그램은, 검증 조건으로서, 이차 전지의 전압, 전류 및 온도에 대한 설정 값을 입력할 수 있는 사용자 인터페이스를 모니터를 통해 상기 이차 전지 관리 장치의 검증자에게 제공할 수 있다.
바람직하게, 상기 검증 프로그램은, 상기 전압 인가 요청 신호를 전송한 후 상기 외부 디바이스 제어 신호를 수신 받을 수 있다.
바람직하게, 상기 입출력 단자부는 I/O 인터페이스이고, 상기 통신 단자부는 CAN 통신 인터페이스일 수 있다.
바람직하게, 상기 검증 프로그램은, 상기 가상 응답 신호를 상기 입출력 인터페이스를 통해 출력한 후 상기 수신 통신 메시지를 생성하여 상기 입출력 인터페이스를 통해 출력할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이차 전지 관리 장치를 실제 사용 환경과 동일하게 세팅하지 않더라도 이차 전지 관리 장치의 외부 디바이스 제어 기능을 신뢰성 있게 검증할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 서로 다른 사양을 갖는 이차 전지 관리 장치에 대해서도 검증 프로그램의 설정 조건을 변경하는 것에 의해 신뢰성 있는 검증의 실시가 곧 바로 가능하다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 이차 전지 관리 장치의 검증 결과가 검증 프로그램을 통해 시각적으로 확인되므로 초보 개발자도 이차 전지 관리 장치의 검증 작업을 쉽고 편리하게 수행할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 이차 전지 관리 장치가 외부의 다른 부품들과 통상적으로 형성하는 접속 관계를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이차 전지 관리 장치의 검증 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록 다이어그램이다.
도 3은, 검증 프로그램의 사용자 인터페이스 화면과 검증 결과가 시각적으로 표출된 예를 예시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 출원을 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 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 이차 전지 관리 장치가 외부의 다른 부품들과 통상적으로 형성하는 접속 관계를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 이차 전지 관리 장치(110)는, 당업계에서 BMS(Battery Management System) 라고 알려진 공지의 장치로서, 입출력 단자부(111), 통신 단자부(112), 측정 단자부(113), 게이징 프로세서(gauging processor: 114), 아날로그 전단 회로(analog front end circuit: 115) 및 메모리 소자(116) 등을 포함할 수 있다.
상기 이차 전지 관리 장치(110)는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board:PCB)의 형태로 구현되며, 이차 전지의 전압, 온도 및 전류를 측정하고, 측정된 값들을 이용하여 이차 전지의 충전 상태(State Of Charge: SOC)와 건강 상태(State Of Heahth: SOH)를 추정하고, 이차 전지의 과충전, 과방전, 과열 등의 상황이 감지되었을 때 이차 전지의 충방전 선로를 차단하거나 냉각 팬을 구동시켜 이차 전지의 온도를 적정한 수준으로 유지하는 등의 기능을 수행한다.
이러한 기능들은 이차 전지 관리 장치(110)가 수행하는 공지된 기능들에 해당하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 이하에서 이차 전지 관리 장치(110)를 구성하는 각 구성요소들의 기능을 설명함에 있어서는 본 발명과 밀접한 관련이 있는 기능을 위주로 설명을 한다는 점을 미리 밝혀둔다.
상기 입출력 단자부(111)는 이차 전지 관리 장치(110)에 의해 동작이 제어되는 외부 디바이스(116) 측으로 제어 신호를 전송하거나, 상기 외부 디바이스(116) 측으로부터 전송되는 제어 응답 신호가 수신되는 I/O 인터페이스에 해당한다.
상기 외부 디바이스(116)의 일 예로는 릴레이 스위치 모듈을 들 수 있다. 상기 릴레이 스위치 모듈은 이차 전지와 부하 사이를 연결하는 전력 선로에 설치되어 충/방전 선로를 개폐하는 전기 부품을 일컫는다.
상기 릴레이 스위치 모듈은, 릴레이 스위치 및 릴레이 구동 회로를 포함한다. 상기 릴레이 스위치는 전자석에 의해 접점이 개폐되는 기계적 스위치나 SSR(Solid State Relay)과 같은 반도체 스위치로 구성된다. 상기 릴레이 구동 회로는 상기 입출력 단자부(111)를 통해서 출력되는 외부 디바이스 제어 신호에 따라 릴레이 스위치의 on/off를 제어하고 릴레이의 제어 결과에 따른 릴레이의 현재 동작 상태(On 또는 Off)를 지시하는 제어 응답 신호를 상기 입출력 단자부(111)를 통해 게이징 프로세서(114) 측으로 출력한다.
상기 외부 디바이스(116)의 다른 예로는 냉각 팬 모듈을 들 수 있다. 상기 냉각 팬 모듈은 이차 전지의 온도가 임계치 이상 증가하였을 때 이차 전지 측으로 냉각 공기를 공급하여 이차 전지의 온도를 저하시키는 냉각 팬과, 상기 입출력 단자부(111)를 통해서 출력되는 외부 디바이스 제어 신호에 따라 냉각 팬의 회전 속도를 제어하고 냉각 팬의 제어 결과에 따른 냉각 팬의 on/off 상태와 구동 속도(RPM)를 나타내는 제어 응답 신호를 출력하는 냉각 팬 구동 회로를 포함한다.
상기 통신 단자부(112)는 상기 게이징 프로세서(114)가 외부 제어 장치(117)와 통신을 수행할 때 사용되는 통신 인터페이스에 해당한다.
상기 통신 인터페이스의 일 예로는 CAN 통신 인터페이스, Daisy Chain 통신 인터페이스, RS232 인터페이스 등을 들 수 있는데, 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.
상기 외부 제어 장치(117)는 이차 전지가 탑재되는 로드 장치에 포함되어 있는 것으로서, 일 예로서 전기 자동차의 전장 컴퓨터 장치가 그에 해당한다.
설명의 편의를 위해, 외부로부터 상기 통신 단자부(112)를 통해 입력되는 디지털 통신 신호를 수신 통신 메시지, 반대로 상기 통신 단자부(112)를 통해 외부로 나가는 디지털 통신 신호를 송신 통신 메시지라고 명명하기로 한다.
상기 측정 단자부(113)는 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 레벨에 대응되는 DC 전압 신호가 입력되는 복수의 전압 측정 핀들을 포함하는 커넥터에 해당한다.
상기 측정 단자부(113)는 이차 전지의 전압이 인가되는 전압 센싱 라인이 접속되는 전압 측정 핀과, 이차 전지의 충전 또는 방전 전류를 감지하여 전류의 크기에 대응되는 전압 신호를 출력하는 전류 센서(예: 홀센서)가 접속되는 전류 측정 핀과, 이차 전지의 온도를 감지하여 온도 레벨에 대응되는 전압 신호를 출력하는 온도 센서(예: 열전대)가 접속되는 온도 측정 핀을 포함한다.
상기 아날로그 전단 회로(115)는 상기 측정 단자부(113)와 전기적으로 연결되어 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 레벨에 대응되는 전압 신호를 인가 받아 게이징 프로세서(114)로 출력하는 아날로그 전압 신호 처리 회로에 해당한다.
상기 게이징 프로세서(114)는 반도체 소자, 예컨대 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 칩의 형태로 구현된 것으로서, 상기 아날로그 전단 회로(115)를 통해 입력되는 아날로그 전압 신호를 디지털 값으로 변환한 후 미리 정의된 연산을 수행하여 이차 전지의 전압, 전류 및 온도를 산출하여 메모리 소자(116)에 기록한다.
상기 메모리 소자(116)는 디지털 데이터가 기록되거나 소거될 수 있는 소자로서, 불활성 메모리 소자 또는 활성 메모리 소자로 구성할 수 있다.
상기 메모리 소자(110)는 RAM, ROM, 레지스터, 플래쉬 메모리 등으로 구성할 수 있는데, 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.
상기 메모리 소자(116)는 상기 게이징 프로세서(114)에 의해 접근이 가능하도록 데이터 버스 등을 통해 상기 게이징 프로세서(114)와 연결될 수 있다.
상기 메모리 소자(116)는 게이징 프로세서(114)가 수행하는 각종 제어 로직을 포함하는 프로그램, 및/또는 상기 제어 로직이 실행될 때 발생되는 데이터를 저장 및/또는 갱신 및/또는 소거 및/또는 전송한다.
상기 메모리 소자(116)는 논리적으로 2개 이상으로 분할 가능하고, 상기 게이징 프로세서(114) 내에 포함되는 것을 제한하지 않는다.
상기 게이징 프로세서(114)는 바람직하게 메모리 소자(116)에 저장되어 있는 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 정보를 이용하여 이차 전지의 충전 또는 방전을 제어하고, 전압 및/또는 전류 및/또는 온도 레벨이 임계 범위를 벗어나면 상기 입출력 단자부(111)를 통해 이차 전지의 충/방전 선로를 차단시키거나 이차 전지를 냉각시키기 위해 외부 디바이스(116) 측으로 외부 디바이스 제어 신호를 출력한다.
상기 게이징 프로세서(114)는 또한 상기 입출력 단자부(111)를 통해 상기 외부 디바이스로부터 제어 응답 신호가 입력되면 외부 디바이스의 동작 상태를 지시하는 정보를 생성하여 메모리 소자(116)에 기록한다.
여기서, 상기 동작 상태 정보는 릴레이 스위치의 on 또는 off 여부를 나타내는 정보, 또는 냉각 팬의 on 또는 off 여부와 회전 속도를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
상기 게이징 프로세서(114)는 또한 상기 통신 단자부(112)를 통해 외부 제어 장치(117)로부터 수신 통신 메시지가 입력되면, 해당 메시지에 포함된 커맨드에 따라 정보 처리를 수행한 후 결과 정보를 송신 통신 메시지에 포함시켜 외부 제어 장치(117) 측으로 전송한다.
일 예로, 상기 수신 통신 메시지가 외부 디바이스(116)의 동작 상태 정보를 전송해 줄 것을 요구하는 커맨드를 포함하고 있으면, 상기 게이징 프로세서(114)는 상기 메모리 소자(116)에 기록된 정보 중에서 외부 디바이스(116)의 동작 상태 정보를 읽고, 동작 상태 정보를 송신 통신 메시지에 포함시켜 통신 단자부(112)를 통해 상기 외부 제어 장치(117) 측으로 전송한다.
일반적으로, 상술한 이차 전지 관리 장치(110)의 외부 디바이스 제어 기능을 검증하기 위해서는, 도 1에 도시된 것과 실질적으로 동일한 조건으로 검증 실험 조건을 세팅한 후 검증 실험을 실시하는 것이 보통이다.
본 발명은 통상적인 검증 실험과 달리 이차 전지 관리 장치(110)를 가상으로 검증할 수 있는 검증 시스템에 연결하여 외부 디바이스의 제어 기능을 신뢰성 있게 검증할 수 있는 방법을 이하에서 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이차 전지 관리 장치의 검증 시스템(200)이 이차 전지 관리 장치(110)에 결합된 상태와 상기 검증 시스템(200)의 개략적인 구성을 보여준다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 검증 시스템(200)은, 이차 전지 관리 장치(110)와 결합되는 하드웨어인 인터페이스 유닛(220)과, USB 또는 RS232와 같은 입출력 인터페이스(231)를 포함하고 소프트웨어로서 설계된 검증 프로그램(230)을 실행하는 컴퓨터(240)를 포함한다.
상기 인터페이스 유닛(220)은, 상기 입출력 단자(111)로부터 출력되는 외부 디바이스 제어 신호와 상기 통신 단자부(112)를 통해 게이징 프로세서(114)가 출력하는 송신 통신 메시지를 수신한다.
상기 인터페이스 유닛(220)은 또한 상기 외부 디바이스 제어 신호와 상기 송신 통신 메시지를 상기 입출력 인터페이스(231)을 통해 전송하기 적합한 디지털 데이터 포맷으로 변환한다.
예를 들어, 상기 입출력 인터페이스(231)가 USB 또는 RS232 인터페이스일 경우, 상기 인터페이스 유닛(220)은 각 인터페이스에 적합한 포맷으로 상기 외부 디바이스 제어 신호와 상기 송신 통신 메시지를 변환한다.
상기 인터페이스 유닛(220)은 또한 데이터 포맷이 변환된 외부 디바이스 제어 신호와 송신 통신 메시지를 상기 입출력 인터페이스(231)를 통해 컴퓨터(240)에서 실행 중인 검증 프로그램(230)으로 전달한다.
상기 검증 프로그램(230)은, 상기 입출력 인터페이스(231)을 통해 포맷 변환된 외부 디바이스 제어 신호가 입력되면, 미리 설정된 외부 디바이스 가상 응답 신호를 상기 입출력 인터페이스(231)를 통해 출력한다. 또한, 상기 검증 프로그램(230)은, 게이징 프로세서(114) 측으로 전달할 커맨드를 포함하는 수신 통신 메시지를 생성하여 상기 입출력 인터페이스(231)를 통해 출력한다.
상기 인터페이스 유닛(220)은 또한 상기 검증 프로그램(230)으로부터 상기 입출력 인터페이스(231)를 통해 출력되는 외부 디바이스 가상 응답 신호와 수신 통신 메시지의 포맷을 상기 입출력 단자(111) 및 상기 통신 단자부(112)를 통해 전송하기 적합한 디지털 데이터 포맷으로 변환한다.
예를 들어, 상기 입출력 단자(111) 및 상기 통신 단자부(112)가 각각 I/O 인터페이스 및 CAN 통신 인터페이스인 경우, 상기 인터페이스 유닛(220)은 각 인터페이스에 적합한 데이터 포맷으로 상기 외부 디바이스 가상 응답 신호와 상기 수신 통신 메시지를 변환한다.
상기 인터페이스 유닛(220)은 또한 상기 변환된 외부 디바이스 가상 응답 신호와 상기 수신 통신 메시지를 각각 상기 입출력 단자(111) 및 상기 통신 단자부(112)를 통해 상기 게이징 프로세서(114) 측으로 전달한다.
본 발명에 있어서, 상기 외부 디바이스 가상 응답 신호는 외부 디바이스의 동작 상태 정보를 포함한다.
예를 들어, 상기 외부 디바이스 가상 응답 신호는 릴레이 스위치의 on/off 상태 또는 냉각 팬의 on/off 상태와 회전 rpm을 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
만약, 외부 디바이스 제어 신호가 릴레이 스위치를 on시키는 명령을 포함하고 있으면, 상기 외부 디바이스 가상 응답 신호는 릴레이 스위치가 on 상태에 있음을 나타내는 정보를 포함한다.
또한, 외부 디바이스 제어 신호가 냉각 팬을 소정의 rpm으로 회전시키라는 명령을 포함하고 있으면, 상기 외부 디바이스 가상 응답 신호는 냉각 팬이 on 상태에 있고 상기 소정의 rpm으로 회전되고 있는 상태임을 나타내는 정보를 포함한다.
상기 게이징 프로세서(114)는 포맷 변환된 외부 디바이스 가상 응답 신호가 상기 입출력 단자부(111)를 통해 입력되면, 신호에 포함된 외부 디바이스의 동작 상태 정보를 식별하여 메모리 소자(116)에 저장된 외부 디바이스의 동작 상태 정보, 즉 릴레이 스위치의 on/off 상태, 냉각 팬의 on/off 상태 및 회전 rpm 정보를 갱신한다.
본 발명에 있어서, 상기 검증 프로그램(230)이 게이징 프로세서(114) 측으로 전달하는 상기 수신 통신 메시지는 정보 요청 커맨드를 포함한다.
바람직하게, 상기 정보 요청 커맨드는 메모리 소자(116)에 저장된 외부 디바이스의 동작 상태 정보를 요청하는 커맨드 일 수 있다.
상기 게이징 프로세서(114)는 포맷 변환된 수신 통신 메시지가 상기 통신 단자부(112)를 통해 입력되면, 통신 메시지에 포함된 정보 요청 커맨드를 식별하고 메모리 소자(116)에 저장된 외부 디바이스의 동작 상태 정보, 즉 릴레이 스위치의 on/off 상태 및/또는 냉각 팬의 on/off 상태 및/또는 회전 rpm 정보를 읽고 송신 통신 메시지에 포함시켜 통신 단자부(112)를 통해 인터페이스 유닛(220)으로 출력한다. 그러면, 상기 인터페이스 유닛(220)은 상기 송신 통신 메시지의 포맷을 입출력 인터페이스(231)를 통해 전송할 수 있는 형식으로 변환하여 컴퓨터(240)에서 실행 중인 검증 프로그램(230) 측으로 전달한다.
상기 검증 프로그램(230)은 상기 포맷 변환된 송신 통신 메시지가 상기 입출력 인터페이스(231)를 통해 입력되면 상기 송신 통신 메시지에 포함된 외부 디바이스의 동작 상태 정보를 식별한다.
상기 검증 프로그램(230)은 또한 식별된 동작 상태 정보가 외부 디바이스 가상 응답 신호에 포함시킨 동작 상태 정보와 일치하는지 판별한다.
만약, 2개의 동작 상태 정보가 서로 일치하면, 상기 검증 프로그램(230)은 이차 전지 관리 장치(110)의 외부 디바이스 제어 기능이 정상적으로 동작한다고 판정하고, 판정 결과를 컴퓨터(240)에 연결된 모니터(250)에 시각적으로 표출한다.
반대로, 2개의 동작 상태 정보가 일치하지 않으면, 상기 검증 프로그램(230)은 이차 전지 관리 장치(110)의 외부 디바이스 제어 기능이 비정상적으로 동작한다고 판정하고, 판정 결과를 컴퓨터(240)에 연결된 모니터(250)에 시각적으로 표출한다.
여기서, 시각적으로 표출한다 함은 이차 전지 관리 장치(110)가 수행한 외부 디바이스의 제어 검증 결과를 텍스트로 표시하거나 정적 또는 동적 이미지로 표시하는 것을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 검증 시스템(200)는, 이차 전지가 과충전, 과방전 또는 과열 상태가 되었을 때 이차 전지 관리 장치(110)가 외부 디바이스를 정상적으로 제어할 수 있는지 여부를 효과적으로 검증하기 위하여 전압 시뮬레이터(260)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
바람직하게, 상기 전압 시뮬레이터(260)는 제1연결부(261) 및 제2연결부(262)를 포함한다.
상기 제1연결부(261)는 적어도 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 레벨에 대응되는 DC 전압이 각각 인가되는 배선이 연결된 3개의 핀 홀을 포함한다. 상기 3개의 핀 홀은 측정 단자부(113)에 구비된 3개의 전압 측정 핀과 각각 결합될 수 있다. 서로 대응되는 핀과 핀 홀이 서로 결합되면 전압 시뮬레이터(260)가 이차 전지 관리 장치(110)의 측정 단자부(113)에 전기적으로 접속된다.
상기 제2연결부(262)는 컴퓨터(240)에 구비된 입출력 인터페이스(231)에 접속되고, 상기 컴퓨터(240)에서 실행되는 검증 프로그램(220)으로부터 전압 인가 요청 신호를 입력 받는다. 상기 전압 인가 요청 신호는 이차 전지 관리 장치(110)의 검증자가 미리 설정한 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 레벨에 각각 대응되는 전압 값을 포함한다.
상기 전압 시뮬레이터(260)는 상기 제2연결부(262)를 통해 전압 인가 요청 신호가 수신되면, 신호에 포함된 전압 인가 조건을 식별하고 각각의 핀 홀에 연결된 배선에 식별된 전압 인가 조건에 따라 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 레벨에 대응되는 전압을 인가한다.
각각의 핀 홀에 연결된 배선에 전압이 인가되면, 아날로그 전단 회로(115)는 각 핀 홀에 연결된 측정 단자부(113)의 핀을 통해 이차 전지의 전압, 전류 및 온도에 대응되는 전압을 아날로그 전압 신호의 형태로 측정한 후 게이징 프로세서(114) 측으로 출력한다. 그러면, 게이징 프로세서(114)는 아날로그 전압 신호를 디지털 값으로 변환한 후 미리 정의된 연산을 수행하여 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 값을 얻어 메모리 소자(116)에 저장한다.
한편, 게이징 프로세서(114)는 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 값이 미리 설정된 임계 범위를 벗어나면, 이차 전지가 과충전, 과방전 또는 과열 상태에 있는 것으로 판단하고, 릴레이 스위치나 냉각 팬과 같은 외부 디바이스를 제어하기 위한 외부 디바이스 제어 신호를 입출력 단자부(111)를 통해 출력한다.
그러면, 외부 디바이스 제어 신호가 인터페이스 유닛(220)을 통해 포맷이 변환된 후 컴퓨터(240)에서 실행 중인 검증 프로그램(230)으로 전달되고, 검증 프로그램(230)은 외부 디바이스의 동작 상태 정보를 포함하는 외부 디바이스 가상 응답 신호를 생성하여 인터페이스 유닛(220)을 통해 게이징 프로세서(114) 측으로 전달한다. 이 경우에도, 외부 디바이스 가상 응답 신호에 대한 포맷이 변환되는 것은 자명하다. 또한, 게이징 프로세서(114)는 외부 디바이스 가상 응답 신호로부터 외부 디바이스 동작 상태 정보를 식별하고, 메모리 소자(116)에 저장된 외부 디바이스 동작 상태 정보를 갱신한다.
한편, 검증 프로그램(230)은 외부 디바이스 가상 응답 신호를 출력한 후 미리 설정된 시간이 경과된 이후에 정보 요청 커맨드를 포함하는 수신 통신 메시지를 생성하여 인터페이스 유닛(220)과 통신 단자부(112)를 통해 게이징 프로세서(114)로 전달한다. 그러면, 게이징 프로세서(114)는 수신 통신 메시지에 포함된 정보 요청 커맨드를 식별하고, 메모리 소자(116)에 저장된 외부 디바이스의 동작 상태 정보를 읽고 외부 디바이스 동작 상태 정보를 포함하는 송신 통신 메시지를 생성하여 통신 단자부(112)를 통해 인터페이스 유닛(220) 측으로 출력한다.
상기 송신 통신 메시지는 인터페이스 유닛(220)에 의해 포맷이 변환된 후 컴퓨터의 입출력 인터페이스(231)를 통해 검증 프로그램(230)으로 전달된다.
상기 검증 프로그램(230)은 상기 포맷 변환된 송신 통신 메시지가 상기 입출력 인터페이스(231)를 통해 입력되면 상기 송신 통신 메시지에 포함된 외부 디바이스의 동작 상태 정보를 식별한다.
상기 검증 프로그램(230)은 또한 식별된 동작 상태 정보가 외부 디바이스 가상 응답 신호에 포함시킨 동작 상태 정보와 일치하는지 판별한다.
만약, 2개의 동작 상태 정보가 서로 일치하면, 상기 검증 프로그램(230)은 이차 전지 관리 장치(110)의 외부 디바이스 제어 기능이 정상적으로 동작한다고 판정하고, 판정 결과를 컴퓨터(240)에 연결된 모니터(250)에 시각적으로 표출한다.
반대로, 2개의 동작 상태 정보가 일치하지 않으면, 상기 검증 프로그램(230)은 이차 전지 관리 장치(110)의 외부 디바이스 제어 기능이 비정상적으로 동작한다고 판정하고, 판정 결과를 컴퓨터(240)에 연결된 모니터(250)에 시각적으로 표출한다.
도 3은, 검증 프로그램(230)의 사용자 인터페이스 화면을 예시한 도면이다.
도면에 도시된 것과 같이, 상기 사용자 인터페이스(300)는 이차 전지 관리 장치(110)를 검증하고자 할 때 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 조건을 설정하는 필드(310)와, 이차 전지 관리 장치(110)의 외부 디바이스 제어 기능에 대한 검증 결과가 시각적으로 표출되는 필드(320)와, 검증 시작을 요청할 수 있는 버튼과 사용자 인터페이스를 초기화(rest)할 수 있는 버튼을 포함한다.
상기 검증 시작 버튼이 조작되면, 상기 검증 프로그램(230)은 상기 조건 설정 필드에 입력된 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 정보를 식별하고, 식별된 설정 값에 대응되는 전압 값을 산출한 후 산출된 전압 값들을 포함하는 전압 인가 요청 신호를 생성하여 입출력 인터페이스(231)를 통해 전압 시뮬레이터(260) 측으로 출력한다.
그러면, 상기 전압 시뮬레이터(260)는 전압 인가 요청 신호에 포함된 전압 값들을 식별하고, 식별된 전압 값에 따라 이차 전지의 전압, 전류 및 온도에 대응되는 DC 전압을 제1연결부(261)의 핀 홀들에 연결된 각각의 배선에 독립적으로 인가한다.
그러면, 이차 전지의 전압, 전류 및 온도에 대응되는 전압 신호가 아날로그 전단 회로(115)를 통해 게이징 프로세서(114)로 전달되고, 상술한 제어 로직이 실행된다.
상기 검증 프로그램은 이차 전지 관리 장치(110)가 수행하는 외부 디바이스의 제어 기능에 대한 검증 결과를 도 3에 도시된 바와 같이 검증 결과 표출 필드(320)에 시각적으로 표출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이차 전지 관리 장치(110)의 검증을 수행하는 개발자는 사용자 인터페이스 화면에서 다양한 조건으로 이차 전지의 전압, 전류 및 온도를 설정하여 이차 전지 관리 장치(110)가 외부 디바이스의 제어를 정상적으로 수행하는지를 편리하게 검증할 수 있다.
또한, 외부 디바이스가 동작하는 조건은 이차 전지의 사양에 따라서 달라지더라도, 사용자 인터페이스 화면에서 이차 전지의 사양에 맞게 검증 조건을 다양하게 설정할 수 있으므로 이차 전지의 사양에 국한하지 않고 이차 전지 관리 장치(110)의 외부 디바이스 제어 기능을 편리하게 검증할 수 있다.
본 발명에 있어서, 외부 디바이스의 종류는 릴레이 스위치 모듈과 냉각 팬 모듈에만 제한되지 않는다. 따라서, 입출력 단자부(111)를 통해 연결될 수 있는 외부 디바이스라면 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 다양한 실시 양태를 설명함에 있어서, '~부'라고 명명된 구성 요소들은 물리적으로 구분되는 요소들이라고 하기 보다 기능적으로 구분되는 요소들로 이해되어야 한다. 따라서 각각의 구성요소는 다른 구성요소와 선택적으로 통합되거나 각각의 구성요소가 제어 로직(들)의 효율적인 실행을 위해 서브 구성요소들로 분할될 수 있다. 하지만 구성요소들이 통합 또는 분할되더라도 기능의 동일성이 인정될 수 있다면 통합 또는 분할된 구성요소들도 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 당업자에게 자명하다.
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.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이차 전지 관리 장치를 실제 사용 환경과 동일하게 세팅하지 않더라도 이차 전지 관리 장치의 외부 디바이스 제어 기능을 신뢰성 있게 검증할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 서로 다른 사양을 갖는 이차 전지 관리 장치에 대해서도 검증 프로그램의 설정 조건을 변경하는 것에 의해 신뢰성 있는 검증의 실시가 곧 바로 가능하다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 이차 전지 관리 장치의 검증 결과가 검증 프로그램을 통해 시각적으로 확인되므로 초보 개발자도 이차 전지 관리 장치의 검증 작업을 쉽고 편리하게 수행할 수 있다.

Claims (11)

  1. 입출력 단자부, 통신 단자부, 측정 단자부 및 게이징 프로세서를 포함하는 이차 전지 관리 장치의 외부 디바이스 제어 기능을 검증하는 시스템에 있어서,
    입출력 인터페이스를 포함하고, 검증 프로그램을 실행하는 컴퓨터; 및
    상기 입출력 단자로부터 출력되는 외부 디바이스 제어 신호와 상기 통신 단자부를 통해 출력되는 외부 디바이스의 동작 상태 정보를 포함하는 송신 통신 메시지를 상기 입출력 인터페이스를 통해 전송이 가능한 데이터 포맷으로 변환하여 상기 입출력 인터페이스를 통해 상기 검증 프로그램으로 전달하고, 상기 검증 프로그램으로부터 상기 입출력 인터페이스를 통해 출력되는 외부 디바이스 동작 상태 정보를 포함하는 가상 응답 신호와 외부 디바이스의 동작 상태 정보를 요구하는 수신 통신 메시지를 상기 입출력 단자부 및 상기 통신 단자부를 통해 전송이 가능한 데이터 포맷으로 각각 변환한 후 상기 입출력 단자 및 상기 통신 단자부를 통해 출력하는 인터페이스 유닛을 포함하고,
    상기 검증 프로그램은,
    상기 수신 통신 메시지를 생성하여 상기 입출력 인터페이스를 통해 출력하고, 상기 변환된 외부 디바이스 제어 신호가 상기 입출력 인터페이스를 통해 수신되면 상기 가상 응답 신호를 상기 입출력 인터페이스를 통해 출력하고, 상기 송신 통신 메시지가 상기 입출력 인터페이스를 통해 수신되면 상기 가상 응답 신호와 상기 송신 통신 메시지에 포함된 외부 디바이스의 동작 상태 정보를 비교하고, 상기 동작 상태 정보의 일치 여부에 따라 이차 전지 관리 장치의 외부 디바이스 제어 기능에 대한 검증 결과를 판정하여 상기 컴퓨터의 모니터에 표출하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부 디바이스는,
    이차 전지의 충방전 선로를 개폐하는 릴레이와 릴레이 구동 회로를 포함하는 릴레이 스위치 모듈인 것을 특징으로 하는 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외부 디바이스의 동작 상태 정보는 상기 릴레이의 on/off 상태를 나타내는 정보임을 특징으로 하는 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외부 디바이스는,
    냉각 팬과 냉각 팬 구동 회로를 포함하는 냉각 팬 모듈인 것을 특징으로 하는 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 외부 디바이스의 동작 상태 정보는 상기 냉각 팬의 on/off 상태와 회전 속도를 나타내는 정보임을 특징으로 하는 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 입출력 인터페이스는 USB 또는 RS232 인터페이스인 것을 특징으로 하는 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    이차 전지의 전압, 전류 및 온도에 각각 대응되는 전압을 상기 측정 단자부를 통해 인가하는 전압 시뮬레이터를 더 포함하고,
    상기 검증 프로그램은, 이차 전지 관리 장치의 검증자로부터 상기 이차 전지의 전압, 전류 및 온도 설정 값을 입력 받고, 상기 컴퓨터의 입출력 인터페이스를 통해 상기 입력된 전압, 전류 및 온도 설정 값에 대응되는 전압 인가 요청 신호를 상기 전압 시뮬레이터에 전송하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 검증 프로그램은,
    검증 조건으로서, 이차 전지의 전압, 전류 및 온도에 대한 설정 값을 입력할 수 있는 사용자 인터페이스를 상기 이차 전지 관리 장치의 검증자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 검증 프로그램은, 상기 전압 인가 요청 신호를 전송한 후 상기 외부 디바이스 제어 신호를 수신 받는 것을 특징으로 하는 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 입출력 단자부는 I/O 인터페이스이고,
    상기 통신 단자부는 CAN 통신 인터페이스인 것을 특징으로 하는 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 검증 프로그램은,
    상기 가상 응답 신호를 상기 입출력 인터페이스를 통해 출력한 후 상기 수신 통신 메시지를 생성하여 상기 입출력 인터페이스를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 이차 전지 관리 장치의 기능 검증 시스템.
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