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KR20200060147A - Bms의 소프트웨어 호환성 진단 장치 및 방법 - Google Patents

Bms의 소프트웨어 호환성 진단 장치 및 방법 Download PDF

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KR20200060147A
KR20200060147A KR1020180145766A KR20180145766A KR20200060147A KR 20200060147 A KR20200060147 A KR 20200060147A KR 1020180145766 A KR1020180145766 A KR 1020180145766A KR 20180145766 A KR20180145766 A KR 20180145766A KR 20200060147 A KR20200060147 A KR 20200060147A
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secondary battery
software
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조재영
김지일
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Abstract

본 발명은 배터리 팩에 구비된 BMS(Battery Management System)의 소프트웨어 호환성을 진단하는 과정에서 효과적으로 이차 전지와 소프트웨어간 호환성을 진단할 수 있는 소프트웨어 호환성 진단 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치는, 배터리 팩에 구비된 이차 전지와 상기 배터리 팩에 구비된 BMS의 소프트웨어간 호환성을 진단하는 장치로서, 상기 이차 전지의 온도를 측정하도록 구성된 온도 측정부; 상기 BMS에 탑재된 소프트웨어의 종류를 식별하도록 구성된 식별 플래그 및 여러 이차 전지의 종류에 대응하는 충방전 시 온도 특성값을 미리 저장하도록 구성된 메모리 디바이스; 및 상기 온도 측정부로부터 상기 이차 전지의 온도 측정값을 수신하고, 수신한 상기 온도 측정값과 상기 미리 저장된 온도 특성값을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단하며, 판단된 상기 이차 전지의 종류와 상기 미리 저장된 식별 플래그를 비교하여, 상기 BMS에 탑재된 소프트웨어의 적절성 여부를 진단하도록 구성된 프로세서를 포함한다.

Description

BMS의 소프트웨어 호환성 진단 장치 및 방법{Apparatus and method for diagnosing software compatibility of BMS}
본 발명은 BMS의 소프트웨어 호환성 진단 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 팩에 구비된 BMS(Battery Management System)의 소프트웨어 호환성을 진단하는 과정에서 효과적으로 이차 전지와 소프트웨어간 호환성을 진단할 수 있는 소프트웨어 호환성 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 전기 자동차, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
배터리는 다양한 분야에서 이용되는데, 전기 구동 차량 또는 스마트 그리드 시스템과 같이 최근에 배터리가 많이 활용되는 분야는 큰 용량을 필요로 하는 경우가 많다. 배터리 팩의 용량을 증가하기 위해서는 이차 전지, 즉 배터리 셀 자체의 용량을 증가시키는 방법이 있을 수 있겠지만, 이 경우 용량 증대 효과가 크지 않고, 이차 전지의 크기 확장에 물리적 제한이 있으며 관리가 불편하다는 단점을 갖는다. 따라서, 통상적으로는 다수의 배터리 모듈이 직렬 및 병렬로 연결된 배터리 팩이 널리 이용된다.
이러한 배터리 팩은 배터리 모듈을 관리하는 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)을 포함하는 경우가 많다. 더욱이, BMS는 배터리 모듈의 온도, 전압 및 전류 등을 모니터링하고, 모니터링 된 배터리 모듈의 상태를 기초로 배터리 팩의 밸런싱 동작, 냉각 동작, 충전 동작 또는 방전 동작 등을 제어한다.
한편, 근래 배터리 팩의 대용량 구조에 대한 필요성이 높아지면서 다수의 배터리가 직렬 및/또는 병렬로 연결된 다수의 배터리 모듈을 집합시킨 멀티 모듈 구조의 배터리 팩에 대한 수요가 증가하고 있다.
이러한 멀티 모듈 구조의 배터리 팩은 다수의 배터리를 포함하고 있으므로 장착된 이차 전지의 종류에 따라서 서로 다른 용량을 가질 수 있다. 이 경우, BMS에는, 이차 전지를 모니터링하고 이차 전지의 충방전을 제어하기 위하여, 이차 전지의 종류에 호환되는 소프트웨어가 탑재되어야 한다.
따라서, 이차 전지에 호환되는 소프트웨어가 BMS에 탑재되었는지 여부를 정확하게 진단하고, 이를 사용자에게 정확히 통지할 필요성이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 배터리 팩에 구비된 BMS(Battery Management System)의 소프트웨어 호환성을 진단하는 과정에서 효과적으로 이차 전지와 소프트웨어간 호환성을 진단할 수 있는 개선된 소프트웨어 호환성 진단 장치 및 방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
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.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치는, 배터리 팩에 구비된 이차 전지와 상기 배터리 팩에 구비된 BMS의 소프트웨어간 호환성을 진단하는 장치로서, 상기 이차 전지의 온도를 측정하도록 구성된 온도 측정부; 상기 BMS에 탑재된 소프트웨어의 종류를 식별하도록 구성된 식별 플래그 및 여러 이차 전지의 종류에 대응하는 충방전 시 온도 특성값을 미리 저장하도록 구성된 메모리 디바이스; 및 상기 온도 측정부로부터 상기 이차 전지의 온도 측정값을 수신하고, 수신한 상기 온도 측정값과 상기 미리 저장된 온도 특성값을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단하며, 판단된 상기 이차 전지의 종류와 상기 미리 저장된 식별 플래그를 비교하여, 상기 BMS에 탑재된 소프트웨어의 적절성 여부를 진단하도록 구성된 프로세서를 포함한다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 변화량을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단 하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 최대값을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단 하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치는, 상기 이차 전지의 충방전 전류를 측정하도록 구성된 전류 측정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 전류 측정부로부터 상기 이차 전지의 전류 측정값을 수신하고, 수신한 상기 전류 측정값과 상기 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 변화량을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단 하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 전류 측정부로부터 상기 이차 전지의 전류 측정값을 수신하고, 수신한 상기 전류 측정값과 상기 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 최대값을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단 하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 메모리 디바이스는, 각 이차 전지의 용량에 따라 구별되고, 충방전 시간에 따른 온도 변화량을 나타내는 테이블을 미리 저장하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 식별 플래그를 기초로 상기 소프트웨어와 호환되는 이차 전지의 제1 용량을 판단하고, 상기 온도 측정값과 상기 충방전 시간에 따른 온도 변화량을 나타내는 테이블을 기초로 상기 이차 전지의 제2 용량을 판단하며, 상기 제1 용량 및 상기 제2 용량을 비교하여 상기 이차 전지와 상기 소프트웨어간 호환성을 진단하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 BMS는, 본 발명에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치를 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 본 발명에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치를 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 방법은, 배터리 팩에 구비된 이차 전지와 상기 배터리 팩에 구비된 BMS의 소프트웨어간 호환성을 진단하는 방법에 있어서, 상기 BMS에 탑재된 소프트웨어의 종류를 식별하도록 구성된 식별 플래그 및 여러 이차 전지의 종류에 대응하는 충방전 시 온도 특성값을 미리 저장하는 단계; 상기 이차 전지의 온도를 측정하는 단계; 및 상기 온도 측정 단계에 의해 측정된 상기 이차 전지의 온도 측정값을 수신하고, 수신한 상기 온도 측정값과 상기 미리 저장된 온도 특성값을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단하며, 판단된 상기 이차 전지의 종류와 상기 미리 저장된 식별 플래그를 비교하여, 상기 BMS에 탑재된 소프트웨어의 적절성 여부를 진단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 이차 전지에 대하여 이차 전지의 종류에 따라서 서로 다른 이차 전지가 서로 다른 충방전 온도 특성값을 갖는 것을 이용하여 효과적으로 배터리 팩에 장착된 이차 전지와 소프트웨어의 호환성을 진단할 수 있는 장점이 있다.
이외에도 본 발명은 다른 다양한 효과를 가질 수 있으며, 이러한 본 발명의 다른 효과들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 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 소프트웨어 호환성 진단 장치의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 디바이스가 포함하는 데이터를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 종류에 대응하는 충방전 시 온도 특성값을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 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 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 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 판정되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
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 '프로세서'와 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.
본 명세서에서, 이차 전지는, 음극 단자와 양극 단자를 구비하며, 물리적으로 분리 가능한 하나의 독립된 셀을 의미한다. 일 예로, 파우치형 리튬 폴리머 셀 하나가 이차 전지로 간주될 수 있다. 또한, 본 명세서에서, 셀 어셈블리는, 복수의 이차 전지가 직렬 및/또는 병렬로 연결된 구성을 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치는, 배터리 팩에 구비된 이차 전지와 상기 배터리 팩에 구비된 BMS의 소프트웨어간 호환성을 진단하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 상기 소프트웨어는, 이차 전지의 종류에 따라 이차 전지의 충방전을 제어하는 알고리즘이 저장된 프로그램일 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩은, 차량에 구비되는 경우, 차량 부하(30)와 전기적으로 연결될 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치의 기능적 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 디바이스가 포함하는 데이터를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치는, 온도 측정부(100), 메모리 디바이스(200) 및 프로세서(300)를 포함한다.
상기 온도 측정부(100)는, 이차 전지의 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 온도 측정부(100)는, 셀 어셈블리(10)에 인접하여 이차 전지의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 상기 온도 측정부(100)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 셀 어셈블리(10)에 인접하여 셀 어셈블리(10)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 온도 측정부(100)는, 셀 어셈블리(10)에 장착되어 셀 어셈블리(10)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 온도 측정부(100)는, 이차 전지의 온도를 측정할 수 있다.
바람직하게는, 온도 측정부(100)는, BMS(Battery Management System)의 집적 회로 기판 상에 장착될 수 있다. 특히, 온도 측정부(100)는, 집적 회로 기판 상에 부착될 수 있다. 이를 테면, 온도 측정부(100)는 집적 회로 기판 상에 숄더링된 형태로 장착되는 NTC 써미스터(Negative Temperature Coefficient thermistor)일 수 있다.
바람직하게는, 온도 측정부(100)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 프로세서(300)와 전기적으로 결합할 수 있다. 또한, 온도 측정부(100)는, 시간 간격을 두고 이차 전지의 온도를 반복 측정하고 측정된 온도의 크기를 나타내는 신호를 프로세서(300)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 온도 측정부(100)는, 당업계에서 일반적으로 사용되는 열전대(thermocouple)를 이용하여 구현될 수 있다.
상기 메모리 디바이스(200)는, 식별 플래그(215) 및 온도 특성값(221, 222, 223)을 미리 저장할 수 있다. 상기 식별 플래그(215)는, BMS에 탑재된 소프트웨어(213)의 종류를 식별하도록 구성된 플래그일 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 메모리 디바이스(200)는, 제1 메모리 영역(210)을 포함할 수 있다. 상기 제1 메모리 영역(210)에는, BMS의 소프트웨어(213)가 저장될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어(213)는, 이차 전지의 충방전을 제어하는 프로그램일 수 있다.
또한, 상기 제1 메모리 영역(210)에는, 상기 소프트웨어(213)의 버전을 나타내는 식별 플래그(215)가 저장될 수 있다. 예를 들어, 식별 플래그(215)는, 소프트웨어(213)의 버전을 나타내며, 서로 다른 소프트웨어(213)는 대응되는 이차 전지의 종류에 따라 서로 다른 식별 플래그(215)를 구비할 수 있다. 이를 테면, 식별 플래그(215)는, 버전 1, 버전 2 및 버전 3 중 어느 하나의 버전일 수 있다. 여기서, 상기 버전 1은, P27 이차 전지와 호환되는 소프트웨어(213)의 버전일 수 있다. 또한, 상기 버전 2는, P30 이차 전지와 호환되는 소프트웨어(213)의 버전일 수 있다. 또한, 상기 버전 3은, P33 이차 전지와 호환되는 소프트웨어(213)의 버전일 수 있다. 예를 들어, P27 이차 전지는, 용량이 2,700mA인 이차 전지를 의미할 수 있다. 또한, P30 이차 전지는, 용량이 3,000mA인 이차 전지를 의미할 수 있다. 또한, P33 이차 전지는, 용량이 3,300mA인 이차 전지를 의미할 수 있다.
상기 온도 특성값(221, 222, 223)은, 여러 이차 전지의 종류에 대응하는 충방전 시 온도 특성값일 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 메모리 디바이스(200)는, 제2 메모리 영역(220)을 포함할 수 있다. 상기 제2 메모리 영역(220)에는, 여러 이차 전지의 종류에 대응하는 충방전 시 온도 특성값이 저장될 수 있다. 이를 테면, 온도 특성값은, 이차 전지가 충방전 되는 시간에 따른 온도값을 나타내는 테이블 또는 그래프일 수 있다. 예를 들어, 도 2의 구성에 도시된 바와 같이, 제2 메모리 영역(220)에는, P27 이차 전지의 온도 특성값(221), P30 이차 전지의 온도 특성값(222) 및 P33 이차 전지의 온도 특성값(223)이 저장될 수 있다.
또한, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 메모리 디바이스(200)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 프로세서(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또는, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 디바이스(200)는, 프로세서(300)의 구성요소로서 프로세서(300)에 포함될 수도 있다.
상기 프로세서(300)는, 온도 측정부(100)로부터 이차 전지의 온도 측정값을 수신할 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 프로세서(300)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 온도 측정부(100)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 온도 측정부(100)로부터 이차 전지의 충방전 시 온도 측정값을 수신할 수 있다.
또한, 프로세서(300)는, 수신한 온도 측정값과 미리 저장된 온도 특성값을 기초로 이차 전지의 종류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 온도 측정부(100)로부터 수신한 온도 측정값과 메모리 디바이스(200)로부터 수신한 복수의 이차 전지의 온도 특성값을 비교하여 배터리 팩에 장착된 이차 전지의 종류를 판단할 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서(300)는, 온도 측정부(100)로부터 수신한 온도 측정값과 메모리 디바이스(200)로부터 수신한 복수의 이차 전지의 온도 특성값을 비교하여, 상기 온도 측정값과 상기 온도 특성값 사이의 차이가 미리 결정된 오차 범위 내에 해당하는지 여부를 기초로 배터리 팩에 장착된 이차 전지의 용량을 판단할 수 있다.
또한, 프로세서(300)는, 판단된 이차 전지의 종류와 미리 저장된 식별 플래그(215)를 비교하여, BMS에 탑재된 소프트웨어(213)의 적절성 여부를 진단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 배터리 팩에 장착된 이차 전지의 종류를 판단하고, 판단된 이차 전지의 종류와 메모리 디바이스(200)에 미리 저장된 소프트웨어(213)의 식별 플래그(215)를 비교하여, 소프트웨어(213)가 배터리 팩에 장착된 이차 전지의 종류에 대응되는 적절한 소프트웨어(213)인지 여부를 진단할 수 있다. 즉, 프로세서(300)는, 판단된 이차 전지의 종류와 식별 플래그(215)를 비교하여 소프트웨어(213)의 호환성 여부를 진단할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치는, 전류 측정부(400)를 더 포함할 수 있다.
상기 전류 측정부(400)는, 이차 전지의 충방전 전류를 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 전류 측정부(400)는, 셀 어셈블리(10)의 충방전 경로 상에 구비된 전류 센서와 전기적으로 연결되어, 전류 센서로부터 전기적 신호를 수신할 수 있다. 또한, 전류 측정부(400)는, 전류 센서로부터 수신한 전기적 신호를 기초로 충방전 경로를 흐르는 전류를 측정하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 1의 구성에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 측정부(400)는, 전류 센서의 양단과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 전류 센서는, 셀 어셈블리(10)의 양극 단자와 배터리 팩의 양극 단자 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 전류 측정부(400)는, 전류 센서의 양단 전압을 측정하고, 전류 센서의 양단 전압을 기초로 충방전 경로를 흐르는 전류를 측정할 수 있다. 예를 들어, 전류 측정부(400)는, 전류 센서의 저항값과 전류 센서의 양단 전압을 기초로 옴의 법칙을 이용하여 충방전 경로를 흐르는 전류를 측정할 수 있다.
바람직하게는, 전류 측정부(400)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 프로세서(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 전류 측정부(400)는, 프로세서(300)의 통제하에 시간 간격을 두고 셀 어셈블리(10)의 충전 전류 또는 방전 전류의 크기를 반복 측정하고 측정된 전류의 크기를 나타내는 신호를 프로세서(300)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 전류 센서는, 당업계에서 일반적으로 사용되는 홀 센서 또는 센스 저항을 이용하여 구현될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 디바이스(200)는, 여러 이차 전지의 충방전 시간에 따른 온도 변화량을 나타내는 테이블을 미리 저장할 수 있다. 예를 들어, 상기 테이블은, 각 이차 전지의 용량에 따라 구별될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치는, 통신부(500)를 더 포함할 수 있다.
상기 통신부(500)는, 배터리 팩의 외부에 구비된 서버(50)와 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 통신부(500)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 프로세서(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 통신부(500)는, 배터리 팩에 장착된 이차 전지와 소프트웨어(213)가 호환되지 않는 경우, 서버(50)로부터 배터리 팩에 장착된 이차 전지에 호환되는 소프트웨어(213)를 수신할 수 있다. 또한, 프로세서(300)는, 배터리 팩에 장착된 이차 전지에 호환되는 소프트웨어(213)를 메모리 디바이스(200)에 설치할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치는, 알람부(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 알람부(600)는, 배터리 팩의 외부에 구비된 외부 장치(70)와 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 알람부(600)는, 전기적 신호를 주고 받을 수 있도록 프로세서(300)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 알람부(600)는, 배터리 팩에 장착된 이차 전지와 소프트웨어(213)가 호환되지 않는 경우, 소프트웨어(213)가 호환되지 않음을 알리는 알람을 외부 장치(70)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 외부 장치(70)는, 디스플레이 장치일 수 있다.
한편, 프로세서(300)는, 상술한 바와 같은 동작을 수행하기 위해, 당업계에 알려진 프로세서(300), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 레지스터, 통신 모뎀 및/또는 데이터 처리 장치 등을 선택적으로 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
한편, 메모리 디바이스(200)는, 정보를 기록하고 소거할 수 있는 저장 매체라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 예를 들어, 메모리 디바이스(200)는, RAM, ROM, 레지스터, 하드디스크, 광기록 매체 또는 자기기록 매체일 수 있다. 메모리 디바이스(200)는, 또한 프로세서(300)에 의해 각각 접근이 가능하도록 예컨대 데이터 버스 등을 통해 프로세서(300)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다. 메모리 디바이스(200)는, 또한 프로세서(300)가 각각 수행하는 각종 제어 로직을 포함하는 프로그램, 및/또는 제어 로직이 실행될 때 발생되는 데이터를 저장 및/또는 갱신 및/또는 소거 및/또는 전송할 수 있다.
도 3 및 도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이차 전지의 종류에 대응하는 충방전 시 온도 특성값을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 도 3의 온도 특성값은, P27 이차 전지의 충방전 시 온도 특성값일 수 있다. 또한, 도 2 및 도 4를 참조하면, 도 4의 온도 특성값은, P30 이차 전지의 충방전 시 온도 특성값일 수 있다.
예를 들어, 도 3의 온도 특성값은, 제1 온도 특성값(①), 제2 온도 특성값(②), 제3 온도 특성값(③) 및 제4 온도 특성값(④)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 온도 특성값(①)은, P27 이차 전지의 방전 전류가 240A인 경우의 시간에 따른 온도 특성값을 보여준다. 또한, 상기 제2 온도 특성값(②)은, P27 이차 전지의 방전 전류가 181.3A인 경우의 시간에 따른 온도 특성값을 보여준다. 또한, 상기 제3 온도 특성값(③)은, P27 이차 전지의 방전 전류가 129.5A인 경우의 시간에 따른 온도 특성값을 보여준다. 또한, 상기 제4 온도 특성값(④)은, P27 이차 전지의 방전 전류가 77.7A인 경우의 시간에 따른 온도 특성값을 보여준다.
예를 들어, 도 4의 온도 특성값은, 제5 온도 특성값(⑤), 제6 온도 특성값(⑥), 제7 온도 특성값(⑦) 및 제8 온도 특성값(⑧)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제5 온도 특성값(⑤)은, P30 이차 전지의 방전 전류가 300A인 경우의 시간에 따른 온도 특성값을 보여준다. 또한, 상기 제6 온도 특성값(⑥)은, P30 이차 전지의 방전 전류가 250A인 경우의 시간에 따른 온도 특성값을 보여준다. 또한, 상기 제7 온도 특성값(⑦)은, P30 이차 전지의 방전 전류가 150A인 경우의 시간에 따른 온도 특성값을 보여준다. 또한, 상기 제8 온도 특성값(⑧)은, P30 이차 전지의 방전 전류가 30A인 경우의 시간에 따른 온도 특성값을 보여준다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 변화량을 기초로 이차 전지의 종류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4의 그래프에서, 프로세서(300)는, 이차 전지의 방전 후 0~50초(t)의 시간 동안의 온도 변화량을 기초로 이차 전지의 종류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 이차 전지가 방전되는 0~50초 동안의 이차 전지의 온도 변화량이 25.3℃에서 26.3℃로 1℃만큼 상승하는 경우, 제3 온도 특성값(③)을 기초로 배터리 팩에 장착된 이차 전지가 P27 이차 전지인 것으로 판단할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 전류 측정부(400)로부터 이차 전지의 전류 측정값을 수신하고, 수신한 전류 측정값과 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 변화량을 기초로 이차 전지의 종류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4의 그래프에서, 프로세서(300)는, 이차 전지의 방전 전류가 150A이고, 이차 전지가 방전되는 0~50초 동안의 이차 전지의 온도 변화량이 24.5℃에서 25℃로 0.5℃만큼 상승하는 경우, 제7 온도 특성값(⑦)을 기초로 배터리 팩에 장착된 이차 전지가 P30 이차 전지인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 프로세서(300)는, 이차 전지의 방전 전류가 129.5A이고, 이차 전지가 방전되는 0~50초 동안의 이차 전지의 온도 변화량이 25.3℃에서 26.3℃로 1℃만큼 상승하는 경우, 제3 온도 특성값(③)을 기초로 배터리 팩에 장착된 이차 전지가 P27 이차 전지인 것으로 판단할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치는, 방전 전류의 크기에 비례하지 않는 온도 특성값을 기초로 특정 이차 전지의 종류를 판단할 수 있는 장점이 있다.
더욱 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 최대값을 기초로 이차 전지의 종류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4의 그래프에서, 프로세서(300)는, 이차 전지의 방전 후 0~50초(t)의 시간 동안의 온도 최대값을 기초로 이차 전지의 종류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 이차 전지가 방전되는 0~50초 동안의 이차 전지의 온도 최대값이 26.3℃인 경우, 제3 온도 특성값(③)을 기초로 배터리 팩에 장착된 이차 전지가 P27 이차 전지인 것으로 판단할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 전류 측정부(400)로부터 이차 전지의 전류 측정값을 수신하고, 수신한 전류 측정값과 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 최대값을 기초로 이차 전지의 종류를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4의 그래프에서, 프로세서(300)는, 이차 전지의 방전 전류가 150A이고, 이차 전지가 방전되는 0~50초 동안의 이차 전지의 온도 최대값이 25℃인 경우, 제7 온도 특성값(⑦)을 기초로 배터리 팩에 장착된 이차 전지가 P30 이차 전지인 것으로 판단할 수 있다.
또한, 프로세서(300)는, 이차 전지의 방전 전류가 129.5A이고, 이차 전지가 방전되는 0~50초 동안의 이차 전지의 온도 최대값이 26.3℃인 경우, 제3 온도 특성값(③)을 기초로 배터리 팩에 장착된 이차 전지가 P27 이차 전지인 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프로세서(300)는, 식별 플래그를 기초로 소프트웨어와 호환되는 이차 전지의 제1 용량을 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(300)는, 식별 플래그를 기초로 BMS에 장착된 소프트웨어의 버전을 판단하고, 상기 소프트웨어와 호환되는 이차 전지의 용량을 판단할 수 있다.
또한, 프로세서(300)는, 온도 측정값과 충방전 시간에 따른 온도 변화량을 나타내는 테이블을 기초로 이차 전지의 제2 용량을 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4의 실시예에서, 프로세서(300)는, 이차 전지의 온도 측정값을 기초로 이차 전지의 용량을 판단할 수 있다.
또한, 프로세서(300)는, 제1 용량 및 제2 용량을 비교하여 이차 전지와 소프트웨어간 호환성을 진단할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4의 실시예에서, 프로세서(300)는, 소프트웨어와 호환되는 이차 전지의 용량과 배터리 팩에 장착된 이차 전지의 용량을 비교하여, 배터리 팩에 장착된 이차 전지와 소프트웨어간 호환성을 진단할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치는, 복수의 이차 전지가 이차 전지의 용량, 이차 전지의 음극 활물질, 이차 전지의 양극 활물질 및 이차 전지의 전해액 등에 따라서 서로 다른 충방전 온도 특성값을 갖는 것을 이용하여 효과적으로 배터리 팩에 장착된 이차 전지와 소프트웨어의 호환성을 진단할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치는, BMS에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 BMS는, 상술한 본 발명에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치를 포함할 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 본 발명에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치의 각 구성요소 중 적어도 일부는, 종래 BMS에 포함된 구성의 기능을 보완하거나 추가함으로써 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치의 프로세서(300) 및 메모리 디바이스(200)는, BMS(Battery Management System)의 구성요소로서 구현될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치는, 배터리 팩에 구비될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 배터리 팩은, 상술한 본 발명에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 배터리 팩은, 하나 이상의 이차 전지, 상기 소프트웨어 호환성 진단 장치, 전장품(BMS나 릴레이, 퓨즈 등 구비) 및 케이스 등을 포함할 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다. 도 5에서, 각 단계의 수행 주체는, 앞서 설명한 본 발명에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치의 각 구성요소라 할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 소프트웨어 호환성 진단 방법은, 데이터 저장 단계(S100), 온도 측정 단계(S110) 및 진단 단계(S120)를 포함한다.
먼저, 데이터 저장 단계(S100)에서는, 상기 BMS에 탑재된 소프트웨어의 종류를 식별하도록 구성된 식별 플래그 및 여러 이차 전지의 종류에 대응하는 충방전 시 온도 특성값을 미리 저장할 수 있다.
이어서, 온도 측정 단계(S110)에서는, 상기 이차 전지의 온도를 측정할 수 있다.
이어서, 진단 단계(S120)에서는, 상기 온도 측정 단계에 의해 측정된 상기 이차 전지의 온도 측정값을 수신하고, 수신한 상기 온도 측정값과 상기 미리 저장된 온도 특성값을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단하며, 판단된 상기 이차 전지의 종류와 상기 미리 저장된 식별 플래그를 비교하여, 상기 BMS에 탑재된 소프트웨어의 적절성 여부를 진단할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 단계(S120)에서는, 상기 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 변화량을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 단계(S120)에서는, 상기 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 최대값을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 호환성 진단 방법은, 전류 측정 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전류 측정 단계에서는, 상기 이차 전지의 충방전 전류를 측정할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 단계(S120)에서는, 상기 전류 측정 단계에 의해 측정된 상기 이차 전지의 전류 측정값을 수신하고, 수신한 상기 전류 측정값과 상기 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 변화량을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 단계(S120)에서는, 상기 전류 측정 단계에 의해 측정된 상기 이차 전지의 전류 측정값을 수신하고, 수신한 상기 전류 측정값과 상기 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 최대값을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어 로직이 소프트웨어로 구현될 때, 프로세서는 프로그램 모듈의 집합으로 구현될 수 있다. 이때, 프로그램 모듈은 메모리 장치에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수 있다.
또한, 프로세서의 다양한 제어 로직들은 적어도 하나 이상이 조합되고, 조합된 제어 로직들은 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 체계로 작성되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 접근이 가능한 것이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예시로서, 상기 기록 매체는, ROM, RAM, 레지스터, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피디스크 및 광 데이터 기록장치를 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함한다. 또한, 상기 코드 체계는 네트워크로 연결된 컴퓨터에 분산되어 저장되고 실행될 수 있다. 또한, 상기 조합된 제어 로직들을 구현하기 위한 기능적인 프로그램, 코드 및 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 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.
10: 셀 어셈블리
30: 차량 부하
50: 서버
70: 외부 장치
100: 온도 측정부
200: 메모리 디바이스
210: 제1 메모리 영역
213: 소프트웨어
215: 식별 플래그
220: 제2 메모리 영역
300: 프로세서
400: 전류 측정부
500: 통신부
600: 알람부

Claims (11)

  1. 배터리 팩에 구비된 이차 전지와 상기 배터리 팩에 구비된 BMS의 소프트웨어간 호환성을 진단하는 장치에 있어서,
    상기 이차 전지의 온도를 측정하도록 구성된 온도 측정부;
    상기 BMS에 탑재된 소프트웨어의 종류를 식별하도록 구성된 식별 플래그 및 여러 이차 전지의 종류에 대응하는 충방전 시 온도 특성값을 미리 저장하도록 구성된 메모리 디바이스; 및
    상기 온도 측정부로부터 상기 이차 전지의 온도 측정값을 수신하고, 수신한 상기 온도 측정값과 상기 미리 저장된 온도 특성값을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단하며, 판단된 상기 이차 전지의 종류와 상기 미리 저장된 식별 플래그를 비교하여, 상기 BMS에 탑재된 소프트웨어의 적절성 여부를 진단하도록 구성된 프로세서
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 호환성 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 변화량을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 소프트웨어 호환성 진단 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 최대값을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 소프트웨어 호환성 진단 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이차 전지의 충방전 전류를 측정하도록 구성된 전류 측정부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 호환성 진단 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 전류 측정부로부터 상기 이차 전지의 전류 측정값을 수신하고, 수신한 상기 전류 측정값과 상기 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 변화량을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 소프트웨어 호환성 진단 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 전류 측정부로부터 상기 이차 전지의 전류 측정값을 수신하고, 수신한 상기 전류 측정값과 상기 이차 전지의 충방전 시 미리 결정된 시간 동안의 온도 최대값을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 소프트웨어 호환성 진단 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 메모리 디바이스는, 각 이차 전지의 용량에 따라 구별되고, 충방전 시간에 따른 온도 변화량을 나타내는 테이블을 미리 저장하도록 구성된 것을 특징으로 하는 소프트웨어 호환성 진단 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 식별 플래그를 기초로 상기 소프트웨어와 호환되는 이차 전지의 제1 용량을 판단하고, 상기 온도 측정값과 상기 충방전 시간에 따른 온도 변화량을 나타내는 테이블을 기초로 상기 이차 전지의 제2 용량을 판단하며, 상기 제1 용량 및 상기 제2 용량을 비교하여 상기 이차 전지와 상기 소프트웨어간 호환성을 진단하도록 구성된 것을 특징으로 하는 소프트웨어 호환성 진단 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치를 포함하는 BMS.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 소프트웨어 호환성 진단 장치를 포함하는 배터리 팩.
  11. 배터리 팩에 구비된 이차 전지와 상기 배터리 팩에 구비된 BMS의 소프트웨어간 호환성을 진단하는 방법에 있어서,
    상기 BMS에 탑재된 소프트웨어의 종류를 식별하도록 구성된 식별 플래그 및 여러 이차 전지의 종류에 대응하는 충방전 시 온도 특성값을 미리 저장하는 단계;
    상기 이차 전지의 온도를 측정하는 단계; 및
    상기 온도 측정 단계에 의해 측정된 상기 이차 전지의 온도 측정값을 수신하고, 수신한 상기 온도 측정값과 상기 미리 저장된 온도 특성값을 기초로 상기 이차 전지의 종류를 판단하며, 판단된 상기 이차 전지의 종류와 상기 미리 저장된 식별 플래그를 비교하여, 상기 BMS에 탑재된 소프트웨어의 적절성 여부를 진단하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 호환성 진단 방법.
KR1020180145766A 2018-11-22 2018-11-22 Bms의 소프트웨어 호환성 진단 장치 및 방법 Active KR102678141B1 (ko)

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