3. 전기추진 인버터용 BMS
3.2 소프트웨어
3.2.2 BMS 소프트웨어 순서도
먼저, Fig. 19는 BMS에 사용된 소프트웨어 중 배터리 셀의 SOH를 추 정하는 순서도이다. 이 순서도는 Microprocessor에서 측정 및 계산된 다. 먼저 배터리의 사용여부를 판단하여 배터리가 사용 중인 경우와 아닌 경우로 나뉘게 된다. 배터리가 사용 중인 경우 배터리 셀의 전압 ()과 배터리 전체에 흐르는 전류()를 측정하고, SOH를 추정하고자 하는 셀의 SWS 스위치는 Off 시키고, SWP 스위치는 On 시킨다. 그리 고 이렇게 스위칭 되어 제외된 배터리 셀의 전압()를 측정하여 SOH를 추정하기 위한 내부 저항 값을 구하는 식
를 계산 한다. 그리고 이렇게 구해진 파라미터들을 모니터링 시스템으로 전송 한다. 만약 처음에 배터리가 사용 중이 아닌 경우로 판별이 되면 우선 배터리 셀의 전압()를 측정하고, 이후 배터리가 사용 중일 때까지 셀의 전압 측정을 반복하다가, 배터리가 사용이 되는 순간 배터리 셀 의 전압()을 측정하고 이때 배터리 전체에 흐르는 전류()를 측정 하여 내부 저항 값
을 계산한다. 그리고 상술된 순서와 마 찬가지로 모니터링 시스템으로 데이터를 송신한다.
Fig. 19 Flowchart of internal resistance calculation for SOH estimation
그리고 Fig. 20은 배터리의 전압을 측정해서 출력을 일정하게 유지하 도록 하는 인버터 시스템의 순서도이다. 인버터의 입력 전압의 급감으 로 인한 사고를 예방하기 위해 해당 시스템에서는 배터리의 전압이 변 경되더라도 인버터의 출력이 일정하게 유지되도록 알고리즘을 구성하 였다.
먼저, 배터리의 전류 측정을 통해 현재 배터리가 사용되고 있는지 여 부를 판단하고, 배터리가 사용 중이면 Microprocessor의 A/D 컨버터를 이용하여 지속적으로 배터리의 전압을 측정한다. 그러던 중 배터리의 일부 셀에 이상이 생겨 배터리의 전압이 정격전압보다 낮아지게 되면 이를 감지한 스위칭 컨트롤 시스템(Switching Control System)이 인버터 의 스위칭 Duty ratio의 변환 폭을 증가 시킨다.
인버터의 스위칭은 PWM 전압으로 이루어지는데, 이 PWM 전압의 Duty ratio가 높을수록 흐르는 전류가 높고, Duty ratio가 낮아질수록 흐르는 전류가 작아진다. 그리고 이러한 제어는 CMPR 값을 변화시킴 으로써 이루어진다. 이런 방법으로 Duty ratio의 크기를 급감한 입력전 압에 맞추어 조절한다. 그리고 이 Duty ratio의 변환 폭에 따라 출력전 류의 크기가 달라진다.
이를 이용하여 배터리의 전압 변화에 따라 Duty ratio의 변환 폭을 바 꾸어 적용함으로써 인버터의 출력전류를 일정하게 유지시킬 수 있다.
이후 계속해서 배터리가 사용 중이라면 다시 배터리의 전압이 변경 될 때까지 전압을 실시간으로 측정하고, 배터리의 사용이 멈추면 이를 종 료한다.
Fig. 20 Flow chart for constant output current of inverter