모든 조건에서 정확성을 유지하는 BMS 개발
셀이 완충 또는 완방 상태일 때, 고온 또는 저온일 때, 신품 또는 노화 상태일 때 BMS의 정확도는 얼마나 됩니까?
BMS 개발은 모든 조건에서 유효한 충전 상태, 건강 상태, 전력 상태 추정기와 안전한 시스템을 의미합니다. 이는 플랜트 모델을 기반으로 개발됩니다. 물리 기반 Batemo Cell Model을 플랜트 모델로 사용하면 모델 오류가 추정 오류로 이어지지 않으며, 모든 코드 변경 사항이 물리 법칙에 따라 검증됩니다.
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BMS 개발: 현재와 Batemo Cell Model 도입 후 비교
현재 BMS 알고리즘은 단순한 등가 회로 모델(RC)을 기준으로 조정되고, 벤치 및 Hardware-in-the-Loop 테스트에서 보정됩니다. 루프에 Batemo Cell Model을 적용하면 첫 번째 파라미터 세트부터 마이크로컨트롤러의 코드까지 물리 법칙을 기반으로 알고리즘을 개발하고 테스트할 수 있습니다.
측정값 대 Batemo Cell Model
전압 / V
용량 / Ah
- 0.45 A
- 4.45 A
- 17.81 A
- 35.62 A
- 49.42 A
0.7%
모든 검증 테스트에 대한 모델의 전압 편차 RMS
현재
추정기 파라미터화를 위한 테스트.
추정기에는 자체 셀 모델이 필요하며, 파라미터화에는 일반적으로 벤치 테스트 30일이 소요됩니다.
Batemo Cell Model 적용 시
가상으로 파라미터를 설정하십시오.
Batemo Cell Model은 파라미터화 테스트를 가상 테스트로 대체합니다. 벤치에서 실행할 수 있는 것보다 훨씬 많은 테스트를 촘촘하게 샘플링하여 하루 안에 완료합니다.
기대 효과: 30 ~ 1추정기 모델 파라미터화에 소요되는 일수
현재
간단한 RC 모델을 사용합니다.
Software-in-the-Loop는 소수의 벤치 측정값으로 만든 룩업 테이블 또는 등가 회로 모델을 기반으로 실행됩니다. 이 과정에서 발생하는 오류는 추정기의 오류로 이어집니다.
Batemo Cell Model 적용 시
실제를 기준으로 개발하십시오.
Batemo Cell Model은 플랜트 모델로서 실제 셀과 일치하므로, 플랜트 모델 오류가 추정 오류로 이어지지 않습니다. 직접 확인하고 싶으십니까? Batemo Cell Data는 모델의 기반이 되는 측정값을 제공하므로, 셀을 단 하나도 테스트하지 않고도 자체 검증을 수행할 수 있습니다.
기대 효과: 현실플랜트 모델로 사용하므로 모델 오류가 추정 오류로 이어지지 않습니다
현재
몇 가지 시나리오를 테스트합니다.
테스트 벤치에서는 몇 가지 저온 시동, 펄스 및 노화된 셀만 실행합니다. 실제로 문제가 되는 코너 케이스는 아무도 실행하지 않은 것들입니다.
Batemo Cell Model 적용 시
모든 코드 변경 사항을 테스트합니다.
자동화된 루틴이 하루에 수천 가지 시나리오를 실행하고, 전체 동작 범위에 걸쳐 실제 물리 법칙을 기준으로 모든 코드 변경 사항을 검사합니다.
기대 효과: ÷ 10BMS 소프트웨어의 잔류 오류 확률
현재
새로운 셀에 대해서만 검증합니다.
노화된 셀은 먼저 벤치에서 제작해야 하므로, 대부분의 추정기는 새 셀을 기준으로 검증되며 셀이 노화됨에 따라 오차가 발생합니다.
Batemo Cell Model 적용 시
견고한 BMS를 구축하세요.
물리 모델은 실제 노화 테스트가 수행되기 훨씬 전에 물리적 근거를 바탕으로 셀을 가상으로 노화시킵니다. 실제로 어떤 노화가 발생하더라도 귀사의 BMS는 정확성을 유지합니다.
기대 효과: 견고함셀 전체 수명에 걸친 정확도
현재
HIL에서 문제를 찾아내십시오.
마이크로컨트롤러용 코드가 생성되고, Hardware-in-the-Loop 테스트를 통해 RC 모델이 놓친 문제가 드러납니다. 발견된 문제마다 재설계 루프가 반복됩니다.
Batemo Cell Model 적용 시
즉시 구현하십시오.
Batemo Cell Model이 실제와 일치하기 때문에 HIL 또는 PHIL 테스트에서 새로운 문제가 거의 발생하지 않습니다. 소프트웨어는 가상으로 테스트되어 예상치 못한 문제 없이 마이크로컨트롤러에 탑재됩니다.
기대 효과: 반복 횟수 감소간단한 구현, 더 적은 재설계
HIL 벤치에서의 예상치 못한 상황 감소
플랜트 모델이 실제와 일치하면, Hardware-in-the-Loop 테스트는 오류를 찾는 것이 아니라 소프트웨어를 검증합니다. 반복 주기를 줄일 때마다 수 주의 테스트 시간을 절약할 수 있습니다.
동작 범위 전반에 걸친 정확도
BMS는 셀이 동작하는 모든 조건 — 완충·완방, 고온·저온, 저전류·고전류 — 에서 충전 상태, 건강 상태 및 출력을 추정해야 합니다. 그래프는 한 셀의 측정된 동작 범위, 즉 각 방전 출력에서 공급 가능한 에너지를 나타냅니다. Batemo Cell Model은 이와 같은 측정값을 기반으로 검증됩니다.
측정 동작점
사용 가능한 에너지 / Wh
방전 출력 / W
BMS 개발 관련 질문
BMS가 충전 상태를 직접 측정할 수 없는 이유는 무엇입니까?
충전 상태는 측정 가능한 물리량이 아닙니다. 센서는 전압, 전류, 온도를 읽습니다. BMS는 이 측정값과 셀 모델을 바탕으로 충전량을 추론합니다. 전압은 부하, 온도, 노화에 따라서도 달라지기 때문에 추론값은 오차가 누적됩니다. 오차가 1%씩 발생할 때마다 하단에서는 사용 가능한 주행 거리가, 상단에서는 안전 마진이 줄어듭니다. 물리 기반 시뮬레이션이 중요한 이유가 바로 여기에 있습니다. 이를 통해 BMS 알고리즘을 개선하고 셀을 더욱 효율적으로 활용할 수 있습니다.
충전 상태 추정 정확도를 제한하는 요인은 무엇입니까?
네 가지 요인이 있습니다. 추정기 기반 셀 모델의 품질, 센서 오차, 개방 회로 전압 곡선의 형태, 그리고 셀의 노화입니다. 전압 곡선이 평탄할수록 작은 센서 오차가 큰 충전 상태 오차로 이어집니다. 저온 및 고전류 조건에서는 동작점이 교정 기준에서 벗어납니다. 이러한 문제 각각에 대한 해결책이 존재하며, 물리 기반 시뮬레이션을 통해 개발됩니다.
하드웨어 없이 BMS를 어떻게 테스트할 수 있습니까?
Software-in-the-Loop를 활용하십시오. BMS 코드는 셀의 플랜트 모델에 대해 실행되며, 자동화된 루틴이 콜드 스타트, 고전류 펄스, 노화된 셀 등의 시나리오를 재현합니다. Batemo Cell Model은 수 초 내에 실행되므로 하루에 수천 가지 시나리오를 실행할 수 있습니다. Hardware-in-the-Loop 및 벤치 테스트를 통해 이미 스트레스 테스트를 거친 설계를 최종 검증합니다.
물리 기반 플랜트 모델이 BMS 오류를 줄이는 이유는 무엇입니까?
잘못된 구조의 플랜트 모델은 자체 오류를 BMS의 오류로 전이시킵니다. 물리 기반 모델은 셀 내부의 전기적, 열적, 물리적 프로세스를 기술합니다. 이 모델은 룩업 테이블이나 피팅된 회로가 오차를 보이는 저온, 고전류, 노화 조건에서도 유효성을 유지합니다. 추정기는 자체 학습 데이터가 아닌 물리 모델을 기준으로 검증됩니다.
자체 테스트를 수행하지 않고도 측정 데이터를 기반으로 BMS를 검증할 수 있습니까?
그렇습니다. Batemo Cell Data은 각 Batemo Cell Model의 기반이 되는 측정값(운용 범위 전반에 걸친 정전류, 펄스 및 전력 프로파일)을 보유하고 있습니다. 셀을 직접 테스트하지 않고도 모델과 측정값을 나란히 놓고 추정기를 실행할 수 있습니다. 대부분의 개발 작업에는 검증된 모델만으로도 충분합니다. 또한 Batemo Cell Model은 BMS 모델의 파라미터화 테스트를 가상으로 실행할 수 있어, 더 높은 품질의 BMS 모델을 더 빠르게 완성할 수 있습니다.
Batemo 셀 모델의 정확도는 어느 정도입니까?
검증된 198개 셀에서 모델의 중앙값 편차는 검증 실험 대비 0.8 %입니다. 이는 추정기 자체의 정확도가 아니라, 추정기가 테스트되는 기준의 정확도입니다. Batemo는 모델에 대해 보증을 제공합니다. 더 정확한 배터리 셀 모델을 제시할 수 있다면 환불해 드립니다. 모든 모델의 정확도는 본 웹사이트의 각 셀 페이지에 공개되어 있으며, 각 모델에 대해 검증 조건별 정확도를 상세히 보여주는 Excel 보고서를 제공합니다.
BMS 개발을 시작하는 두 가지 방법
데이터가 필요하신 경우
측정 데이터와 비교하여 검증하십시오.
Batemo Cell Data은 모델의 기반이 되는 측정 데이터를 제공합니다. 정전류, 펄스, 전력 프로파일이 동작 범위 전반에 걸쳐 측정되어 있으며, 셀을 단 한 개도 테스트하지 않고 자체 검증에 바로 활용할 수 있습니다.
또는 측정 데이터부터 시작하십시오 — 공개 Batemo Cell Explorer 살펴보기 →