BMS

R&D SOLUTION
BMS

BMS

(Battery Management System)

배터리 실시간 상태를 모니터링하고 분석해 배터리팩 시스템의
안전 관리 및 성능 관리를 통해 최적의 수명 발휘가 가능토록 하는 기능

*클릭하시면 확대하여 보실 수 있습니다.

세부기능

핵심기능

배터리의 수명 관리

배터리의 성능 관리

배터리의 안전성 관리

핵심역할

모니터링 :

센서를 통해 측정한 전압, 전류, 온도 등 모니터링
운영FW :

각종 센싱 정보를 수집후 Firmware (Software)적인 알고리즘을 통해 SoC(충전 상태), SoH(수명)을 예측 및 최적화 관리 수행

셀 관리 :

셀 간의 편차를 줄이는 밸런싱(전압균등화) 수행
보호 :

배터리 과충전, 과방전, 과전류 등 보호 및 제어 통한 최적 관리 수행

실제 구조 및 기능

PWR Switch

– BMS 전원 On/Off 기능

Temp Sensor

– NTC소자로 온도 변화에 따른 저항 변화치로 온도 측정

USB Port

– BMS 상태 정보 확인을 위한 GUI 연결 Port

Ground cable

– 배터리 – 연결 케이블

Cell cable

– 배터리 1ch ~ 배터리 + 까지의 전압 연결 케이블

배터리 모니터링 IC

– 배터리 전압, 온도, 밸런싱등 상태정보 모니터링 기능

밸런싱 회로

– 배터리 cell 편차 방지를 위한 Passive ballancing 기능

MCU(Micro Control Unit)

– BMS 전반적인 HW제어 및 FW동작을 수행 하는 IC (입/출력/통신/메모리/알로리즘)

보조 전원(coincell)

– BMS 전원 Shutdown 시 flash memory(SOC, Realtime등) 삭제 방지 기능

Buzzer

– 배터리 경고 알림음 기능

DCDC Convertor

– 배터리 전원을 BMS 제어 전원으로 Converting 하는 기능
(배터리 전원(ex. 24/36/48/72V) to 12V or 5V)

SD Card

– 배터리 상태(전압, 온도, 전류, 운영 상태 등)를 저장하는 Blackbox

CHG/DCHG Relay 제어 Port

– 충방전 릴레이 제어 기능

RS485 Port

– 상위 시스템(EMS, 클러스터, 충전기등)과 통신을 위한 포트

전압계 통신(RS232) port

– 배터리 전압계(FND 방식) 와 통신을 위한 포트

LTE-M 통신(RS232) port

– LTE-M 무선 통신 모듈과 통신을 위한 포트

전류센서 입력 Port

– 비접촉식 전류센서 (Hallsensor)의 ADC 값을 읽어드리는 Port

CAN 통신 port

– 상위 시스템(EMS, 클러스터, 충전기등)과 통신을 위한 포트

통신 종류

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통신종류	장점	단점
RS232	전이중 통신(Full duplex)방식으로 송수신시 데이터를 동시에 주고받는 장점이 있어 데이터 처리속도 증가 Uart 통신의 데이터 노이즈 문제를 RS232레벨로 증폭하여 노이즈 문제 감소	통신거리 제약 (최대 15m) 병렬통신 불가 (1:1 통신만 지원 통신속도 느림
RS422	통신거리 최대 1.2km 병렬통신 가능(1:N 통신) Uart 통신의 데이터 노이즈 문제를 RS422레벨로 증폭하여 노이즈 문제 감소 통신속도 빠름 전이중 통신(Full duplex) /반이중 통신(Half duplex) 방식 둘다 지원	TX+/-, RX+/- 회선이 4개가 되어 회로 복잡도로 인한 비용상승 케이블 길이가 길어지면 최대 통신속도 감소
RS485	통신거리 최대 1.2km 병렬통신 가능(1:N 통신) RS422 회선 복잡도 단점을 개선하여 2회선으로 통신 가능으로 비용 저감	반이중 통신(Half duplex) 방식 송수신시 데이터를 하나씩 처리해야 하므로 데이터 처리속도 감소 케이블 길이가 길어지면 최대 통신속도 감소
CAN 2.0A/B	절연 통신 및 통신 레벨 증폭으로 인한 노이즈에 강함 고속 통신 가능(1Mbps) 장거리 통신 가능(1Km 까지 40kbps로 통신가능) 비용 저감 데이터 필터링 성능 우수(설정된 ID만 수신 우선순위 존재 – 고유 ID값을 통해 우선순위데이터를 취득 가능	네트위크 내에서 동시에 송/수신이 불가능
소켓통신(TCP/IP, UTP)	전이중 통신(Full duplex) /반이중 통신(Half duplex) 방식 둘다 지원 네트워크에 연결 하는 통신 방식으로 IP라는 주소체계로 운영하여 근거리, 무선, 원거리 통신 가능 노이즈에 강함 고속통신 가능	네트워크 통신에서 데이터 보안에 취약 장비와 통신 구성시 비용 증가
UART	전이중 통신(Full duplex)방식으로 송수신시 데이터를 동시에 주고받는 장점이 있어 데이터 처리속도 증가 MCU 내부에서 직접 통신이 가능하여 구현용이하며, 설계 비용 저감	RS232,422, 485에 비해 통신 전압 이 낮으므로 노이즈에 취약 통신 속도 느림 병렬통신 불가

INZI e-Solution
BMS 차별성

추가적 BMS 기능

기능안전 (Functional Safety) 설계 반영 → KC62619
- 중복화 설계로 BMS 운영 안정성 개선
블랙박스 기능 추가
- 작동 중 실시간 Data를 SD Memory에 저장해 고장 발생시 저장
  Data 분석을 통해 원인 분석 수행
원격 실시간 모니터링 기능 추가
- 무선통신모듈 (LTE-M, Wifi, Bluetooth)결합으로 실시간 상태감시
AI 분석 통한 수명 및 불량 예측 기능 추가
- Web. System과의 연계해 Cloud DB에 Data 수집후 AI 분석 통한 수명 및 불량 예측

BMS 제품군

BMS 종류			V.105 rev5.0	V.106 rev5.0	V.105 rev7.0	V.108 rev8.0	V.108 rev10.0	V.131 rev1.3	V.131 rev1.6	V.131 rev2.2	V.131 rev3.0	V.132 rev1.0	V.140 rev2.0	V.151 rev1.0	V.151 rev2.0	V.150 rev1.7	V.120 rev2.0	V.122 rev2.0	V.123 rev1.1	V.124 rev1.0	V.131 rev1.3	V.131 rev3.1	V.302			V.520	V.530	V.630
주요기능	적용전압		48~72V	12~36V	48~72V	12~36V	12~36V	12~36V	24V	24V	24V	24~36V	24V	24V	24V	24V	48~72V	48~72V	48~72V	48V	24~36V	24V	Master B	Slave B	Comm B	48~72V	24~36V	Master B	Slave B
	Cell 밸런싱		●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●			●	●		●
	충전차단		●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●			●	●	●
	방전차단		●	●	●	●	●	●	●	●	●	(Alarm)	●	●	●	●	(Alarm)	●(Option)	●(Option)	●(Option)	●(Option)	●(Option)	●			●(Option)	●(Option)	●
	인디게이터	잔량계			●	●	●			●	●	●	●	●	●	●							●			●	●
	인디게이터	Volt meter								●	●						●	●	●	●	●	●				●	●
	용량측정				●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●(Option)	●	●	●	●	●	●			●	●	●
	통신	RS-232						●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●			●	●	●	●
		RS-485							●								●			●	●	●				●	●	●	●
		CAN2.0A/B																●	●							●	●	●	●
	모니터링				●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●	●			●	●	●	●
	무선네트워크																									●	●	●
적용모델			골프 카트	삼성 AGV 현대 AGV 기타등등	골프 카트	현대 AGV	한전 FRTU	삼성 AGV 현대 AGV 기타등등	KTX	KTX	KTX	청소차	FRTU	한국전력 연계장치 보호용	한국전력 연계장치 보호용2	한국전력 콤팩트형 전원장치	골프카트 지게차	레저카트 (모노리스)	현대건설기계 지게차 모노레일	삼성 AGV	청소차 고소작업대	삼성 AGV	ESS/UPS			골프카트 지게차 AGV	AGV	ESS UPS 천공기 트랜스포터