4. BMS의 핵심 소프트웨어 기능
l 측정 기능
(1) 기본 정보 측정: 배터리 전압, 전류 신호 및 배터리 팩 온도 모니터링. 배터리 관리 시스템의 가장 기본적인 기능은 배터리 셀의 전압, 전류 및 온도를 측정하는 것이며 이는 배터리 관리 시스템의 모든 최상위 계산 및 제어 로직의 기초입니다.
(2) 절연저항 검출: 전체 배터리 시스템 및 고전압 시스템은 배터리 관리 시스템에 의해 절연 테스트를 받아야 합니다.
(3) 고전압 연동 감지(HVIL): 전체 고전압 시스템의 무결성을 확인하는 데 사용됩니다. 고전압 시스템 회로의 무결성이 손상되면 안전 조치가 활성화됩니다.
엘추정 함수
(1) SOC 및 SOH 추정: 핵심이자 가장 어려운 부분
(2) 균형 조정: 균형 회로를 통해 단량체 간의 SOC x 용량 불균형을 조정합니다.
(3) 배터리 전력 제한: 배터리의 입력 및 출력 전력은 서로 다른 SOC 온도에서 제한됩니다.
엘기타 기능
(1) 릴레이 제어: 주 전원 +, 주 전원 -, 충전 릴레이 +, 충전 릴레이 -, 예비 충전 릴레이 포함
(2) 열 제어
(3) 통신 기능
(4) 고장 진단 및 경보
(5) 내결함성 동작
5.BMS의 핵심 소프트웨어 기능
엘측정 기능
(1) 기본 정보 측정: 배터리 전압, 전류 신호 및 배터리 팩 온도 모니터링. 배터리 관리 시스템의 가장 기본적인 기능은 배터리 셀의 전압, 전류 및 온도를 측정하는 것이며 이는 배터리 관리 시스템의 모든 최상위 계산 및 제어 로직의 기초입니다.
(2) 절연저항 검출: 전체 배터리 시스템 및 고전압 시스템은 배터리 관리 시스템에 의해 절연 테스트를 받아야 합니다.
(3) 고전압 연동 감지(HVIL): 전체 고전압 시스템의 무결성을 확인하는 데 사용됩니다. 고전압 시스템 회로의 무결성이 손상되면 안전 조치가 활성화됩니다.
엘추정 함수
(1) SOC 및 SOH 추정: 핵심이자 가장 어려운 부분
(2) 균형 조정: 균형 회로를 통해 단량체 간의 SOC x 용량 불균형을 조정합니다.
(3) 배터리 전력 제한: 배터리의 입력 및 출력 전력은 서로 다른 SOC 온도에서 제한됩니다.
엘기타 기능
(1) 릴레이 제어: 주 전원 +, 주 전원 -, 충전 릴레이 +, 충전 릴레이 -, 예비 충전 릴레이 포함
(2) 열 제어
(3) 통신 기능
(4) 고장 진단 및 경보
(5) 내결함성 동작
6.BMS 소프트웨어 아키텍처
엘고전압 및 저전압 관리
정상적으로 전원이 켜진 상태에서 BMS는 VCU로부터 12V의 하드 라인 또는 CAN 신호를 통해 활성화됩니다. BMS가 자체 점검을 완료하고 대기 모드로 전환되면 VCU는 고전압 명령을 전송하고, BMS는 릴레이를 닫아 고전압 연결을 완료합니다. 전원이 꺼진 상태에서는 VCU가 저전압 명령을 전송한 후 12V 활성화 신호를 차단합니다. 전원이 꺼진 상태에서 건을 충전할 경우, CP 또는 A+ 신호를 통해 활성화할 수 있습니다.
엘과금 관리
(1) 느린 충전
저속 충전은 충전기(또는 220V 전원 공급 장치)의 내장 충전기를 통해 교류를 직류로 변환하여 배터리를 충전하는 방식입니다. 충전기 사양은 일반적으로 16A, 32A, 64A이며, 가정용 전원을 통해서도 충전할 수 있습니다. BMS는 CC 또는 CP 신호에 의해 활성화될 수 있지만, 충전 완료 후에는 정상적으로 절전 모드로 전환될 수 있도록 해야 합니다. AC 충전 과정은 비교적 간단하며, 국가 표준에 따라 상세하게 개발할 수 있습니다.
(2) 고속 충전
고속 충전은 DC 충전기에서 직류 출력을 이용하여 배터리를 충전하는 방식으로, 1C 이상의 충전 속도를 구현할 수 있습니다. 일반적으로 45분 만에 배터리 용량의 80%를 충전할 수 있습니다. 고속 충전은 충전기의 보조 전원 A+ 신호에 의해 활성화됩니다.
엘추정 함수
(1) SOP(State of Power)는 주로 온도와 SOC를 통해 테이블을 조회하여 현재 배터리의 사용 가능한 충전 및 방전 전력을 얻습니다. VCU는 전송된 전력 값을 기반으로 전체 차량이 어떻게 사용되는지 결정합니다.
(2) SOH(State of Health)는 주로 배터리의 현재 건강 상태를 나타내며 0~100% 사이의 값을 가집니다. 일반적으로 배터리가 80% 미만으로 떨어지면 사용할 수 없다고 간주됩니다.
(3) SOC(State of Charge)는 BMS의 핵심 제어 알고리즘에 속하며 현재 잔여 용량 상태를 나타냅니다. 이는 주로 암페어시 적분법과 EKF(확장 칼만 필터) 알고리즘을 기반으로 하며, 개방 회로 전압 보정, 완전 충전 보정, 충전 종료 보정, 다양한 온도 및 SOH에서의 용량 보정 등과 같은 보정 전략과 결합됩니다.
(4) SOE(에너지 상태) 알고리즘은 국내 제조업체에서 널리 개발되지 않았거나 현재 상태에서 남은 에너지와 최대 가용 에너지의 비율을 얻기 위해 비교적 간단한 알고리즘을 사용합니다. 이 기능은 주로 남은 순항 거리를 추정하는 데 사용됩니다.
엘고장 진단
배터리 성능에 따라 다양한 오류 등급이 구분되며, BMS와 VCU는 각 오류 등급에 따라 경고, 전력 제한, 고전압 직접 차단 등의 다양한 처리 조치를 취합니다. 오류 유형에는 데이터 수집 및 합리성 오류, 전기적 오류(센서 및 액추에이터), 통신 오류, 배터리 상태 오류 등이 포함됩니다.
1.BMS의 핵심 소프트웨어 기능
엘측정 기능
(1) 기본 정보 측정: 배터리 전압, 전류 신호 및 배터리 팩 온도 모니터링. 배터리 관리 시스템의 가장 기본적인 기능은 배터리 셀의 전압, 전류 및 온도를 측정하는 것이며 이는 배터리 관리 시스템의 모든 최상위 계산 및 제어 로직의 기초입니다.
(2) 절연저항 검출: 전체 배터리 시스템 및 고전압 시스템은 배터리 관리 시스템에 의해 절연 테스트를 받아야 합니다.
(3) 고전압 연동 감지(HVIL): 전체 고전압 시스템의 무결성을 확인하는 데 사용됩니다. 고전압 시스템 회로의 무결성이 손상되면 안전 조치가 활성화됩니다.
엘추정 함수
(1) SOC 및 SOH 추정: 핵심이자 가장 어려운 부분
(2) 균형 조정: 균형 회로를 통해 단량체 간의 SOC x 용량 불균형을 조정합니다.
(3) 배터리 전력 제한: 배터리의 입력 및 출력 전력은 서로 다른 SOC 온도에서 제한됩니다.
엘기타 기능
(1) 릴레이 제어: 주 전원 +, 주 전원 -, 충전 릴레이 +, 충전 릴레이 -, 예비 충전 릴레이 포함
(2) 열 제어
(3) 통신 기능
(4) 고장 진단 및 경보
(5) 내결함성 동작
2.BMS 소프트웨어 아키텍처
엘고전압 및 저전압 관리
정상적으로 전원이 켜진 상태에서 BMS는 VCU로부터 12V의 하드 라인 또는 CAN 신호를 통해 활성화됩니다. BMS가 자체 점검을 완료하고 대기 모드로 전환되면 VCU는 고전압 명령을 전송하고, BMS는 릴레이를 닫아 고전압 연결을 완료합니다. 전원이 꺼진 상태에서는 VCU가 저전압 명령을 전송한 후 12V 활성화 신호를 차단합니다. 전원이 꺼진 상태에서 건을 충전할 경우, CP 또는 A+ 신호를 통해 활성화할 수 있습니다.
엘과금 관리
(1) 느린 충전
저속 충전은 충전기(또는 220V 전원 공급 장치)의 내장 충전기를 통해 교류를 직류로 변환하여 배터리를 충전하는 방식입니다. 충전기 사양은 일반적으로 16A, 32A, 64A이며, 가정용 전원을 통해서도 충전할 수 있습니다. BMS는 CC 또는 CP 신호에 의해 활성화될 수 있지만, 충전 완료 후에는 정상적으로 절전 모드로 전환될 수 있도록 해야 합니다. AC 충전 과정은 비교적 간단하며, 국가 표준에 따라 상세하게 개발할 수 있습니다.
(2) 고속 충전
고속 충전은 DC 충전기에서 직류 출력을 이용하여 배터리를 충전하는 방식으로, 1C 이상의 충전 속도를 구현할 수 있습니다. 일반적으로 45분 만에 배터리 용량의 80%를 충전할 수 있습니다. 고속 충전은 충전기의 보조 전원 A+ 신호에 의해 활성화됩니다.
엘추정 함수
(1) SOP(State of Power)는 주로 온도와 SOC를 통해 테이블을 조회하여 현재 배터리의 사용 가능한 충전 및 방전 전력을 얻습니다. VCU는 전송된 전력 값을 기반으로 전체 차량이 어떻게 사용되는지 결정합니다.
(2) SOH(State of Health)는 주로 배터리의 현재 건강 상태를 나타내며 0~100% 사이의 값을 가집니다. 일반적으로 배터리가 80% 미만으로 떨어지면 사용할 수 없다고 간주됩니다.
(3) SOC(State of Charge)는 BMS의 핵심 제어 알고리즘에 속하며 현재 잔여 용량 상태를 나타냅니다. 이는 주로 암페어시 적분법과 EKF(확장 칼만 필터) 알고리즘을 기반으로 하며, 개방 회로 전압 보정, 완전 충전 보정, 충전 종료 보정, 다양한 온도 및 SOH에서의 용량 보정 등과 같은 보정 전략과 결합됩니다.
(4) SOE(에너지 상태) 알고리즘은 국내 제조업체에서 널리 개발되지 않았거나 현재 상태에서 남은 에너지와 최대 가용 에너지의 비율을 얻기 위해 비교적 간단한 알고리즘을 사용합니다. 이 기능은 주로 남은 순항 거리를 추정하는 데 사용됩니다.
엘고장 진단
배터리 성능에 따라 다양한 오류 등급이 구분되며, BMS와 VCU는 각 오류 등급에 따라 경고, 전력 제한, 고전압 직접 차단 등의 다양한 처리 조치를 취합니다. 오류 유형에는 데이터 수집 및 합리성 오류, 전기적 오류(센서 및 액추에이터), 통신 오류, 배터리 상태 오류 등이 포함됩니다.
문의하기:
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게시 시간: 2023년 5월 12일
