물품구매규격서

배터리 제어기(BMS) HIL 시뮬레이터

2014.  2.  4

Index

1	구매 상품	1

2	구매 목적	1

3	HIL 시스템 환경	1

3.1	배터리 제어기(BMS) HIL 시뮬레이터 소프트웨어	2

3.2	배터리 제어기(BMS) HIL 시뮬레이터 하드웨어	3

4	HIL 시뮬레이터 통합 운영	6

4.1 HIL 시뮬레이터 통합 운영	6

4.2 HIL 장비 통합운영 요구사항	7

5	기타	8

5.1	기술지원	8

5.2	최종 승인 테스트 (FAT).	8

5.3	지불약관	8

5.4	배송기간	8

5.5	Warranty	8

5.6	Manuals	8

구매 규격서

.	구매 상품 :  배터리 제어기(BMS) HIL 시뮬레이터

.	구매 목적:

BMS(Battery Management System, 배터리 제어기)를 테스트 대상으로 한 모델기반의 실시간 시뮬레이션 구현

BMS에 대한 다양한 시험조건을 통해 성능 및 Fail-Safety 기능 평가

각 배터리 셀별 다양한 시험 조건을 인가하여 BMS의 성능 및 Fail-Safety 기능 평가

실차에서 구현하기 어려운 고장현상에 대한 연구 및 극한 상황에서의 성능평가 수행

BMS-HIL 시뮬레이터 활용을 통한 시작품 평가/검증 지원

시작품 평가지원 대상 부품 : Battery 제어용 제어기(BMS)

동작환경 및 Failure-Insertion 시나리오 설계

On-Line Simulation 기반 시작품 성능 평가

배터리 제어기를 대상으로 한 시험/평가용 기반구축

각 배터리 셀별 다양한 시험 조건을 통해 배터리 제어기의 성능 및 Fail-Safety 기능 평가

성능 평가 수행 및 디버깅 기술 지원

.	배터리 제어기(BMS) HIL 시뮬레이터 구성

구입하고자 하는 HIL 시뮬레이터는 시험평가 대상제품인 BMS 제어보드 테스트를 위해 BMS의 입출력 인터페이스 환경을 구현하는 하드웨어와 배터리 모델(관련 시스템 모델 포함) 및 시뮬레이터를 운영하기 위한 관련 S/W를 포함

배터리 제어기(BMS) HIL 시뮬레이터 소프트웨어 목록

HIL Operating Software  ×  1

Test Automation Software  ×  1

Electric System 모델  ×  1

배터리 제어기(BMS) HIL 시뮬레이터 하드웨어 목록

Real-Time Processing Unit  ×  1

Signal Generation Board  ×  2

Bus board  ×  1

I/O board  ×  1 (저항값 모사를 통한 24채널 온도 모사)

배터리 Cell 시뮬레이션 보드 (96 셀전압 모사)

Power Supply (40V/30A)  ×  1

Power Supply (600V)  ×  1 (배터리 팩전압 시뮬레이션)

19” Rack  ×  2
(1개의 Rack에는 BMS 설치 및 96셀전압 모사용 모듈이 장착되며, 다른 1개의 Rack에는 프로세스보드와 기타 관련 BMS 인터페이스 보드 탑재)

배터리 제어기(BMS) HIL 시뮬레이터 소프트웨어

3.1.1 HIL Operating Software

Host 컴퓨터(혹은 노트북)에 설치되어 실행이 되어야 함

HIL 장비 내부 파라미터를 실시간으로 모니터링 할 수 있어야함

Drag&Drop 방식 등 편리한 사용자 인터페이스를 제공할 것

Battery 모델 및 Interface 설정 등은 Simulink를 통해 구현되어야하며, HIL 장비의 Interface 매칭 및 설정을 위한 라이브러리가 제공되어야함

운영 Software상에서 손쉽게 모델 파라미터 변경 및 관리가 가능해야 하며, Parameter set에 대한 버전관리 기능이 있어야 함

3.1.2 Test Automation Software

HIL 시뮬레이터를 통해 BMS 시험 평가시 Test Automation S/W를 통해 자동화 테스트를 구현 할 수 있어야함

엑셀을 통해 작성된 Test Case가 Automation S/W에 Import 할 수 있어야함

시험결과(Pass or Fail)에 대한 시험조건 및 결과보고서를 pdf, XML 형태로 제공

3.1.3  Bus System

CAN통신을 위한 Simulink 기반의 수정 가능한 라이브러리 제공

3.1.4  Fail Safe Test

BMS 제어기에 대한 Failure Simulation이 운영 소프트웨어 상에서 작동

3.1.5  Electric System 모델

Battery와 연동되어 있는 주요 부품에 대한 모델 제공

Simulink 기반의 사용자가 수정 가능한 오픈모델로 아래 components에 대한 모델 지원

Battery

Multi cell battery

Starter

Alternator

Loads

Electric Motors (DC, BLDC, PMSM, Asynchronous AC induction motor)

Three-phase inverter

3.1.6  HIL 시뮬레이션 동안 직접적인 변수 접근 가능

시뮬레이션을 멈추지 않고 변수변경 가능할 것

배터리 제어기(BMS) HIL 시뮬레이터 하드웨어

3.2.1  Real-Time Processing Unit은 아래 항목 이상의 사양을 만족 할 것

Intel® Core i7-860 with 2.8 GHz

2 x 32 kB L1-Cache, 256 kB L2-Cache, 8 MB L3-Cache

2 GB DDR3 RAM

QNX Real-Time OS

Ethernet with 1000/100 MBit/s

19“ Rack mount version

3.2.2  Signal Generation Board

10개 이상의 Output channels로 구성되며, 아날로그 및 디지털출력이 운영 S/W를 통해 Configuration이 가능해야함

각 채널에 Failure Routing Unit(FRU) 기능이 구현되어야 함

각 Signal 별 H/W 레벨의 단선/단락 등의 고장모드 테스트 구현 가능

3.2.3  Bus board

4개의 Flexibly 채널로 CAN, LIN, FlexRay 제공.

4개의 채널을 활용하여 통신 방식을 선택할 수 있는 방식 구현

통신 방식을 사용자가 Configuration 할 수 있어야함 (4개의 CAN 채널, 4개의 LIN 채널, 2개의 CAN 채널과 2개의 FlexRay 채널 등)

각 채널당 Failure Routing Unit(FRU) 기능 구현

각 Signal 별 H/W 레벨의 단선/단락 등의 고장모드 테스트 구현 가능

통신 방식은 아래 규격 적용

FlexRay 2.1

High-Speed CAN(ISO 11898-2)

Fault-tolerant CAN(ISO 11898-3)

LIN2.0/K-Line (ISO 9141)

RS232, RS422 and RS485

TTL Driver

Bus에 대한 LED를 제공하여 각 채널의 status 파악이 가능해야 함

1개의 Bus board내에 있는 각각의 채널은 S/W적으로 programmable하게  bus를 변경함

3.2.4  I/O board

140 Channels 이상 보유

Galvanically Isolated 되어야 함

각 라인 별 단선, 단락 등의 고장모드 테스트를 할 수 있는 H/W 구성

각 채널은 FRU 가능해야 함

PC 같은 다른 시스템과 TCP/IP 네트워킹 기능

I/O 채널을 통해 파워서플라이의 제어가 가능해야 함

본 장비는 다양한 BMS 시험평가에 활용되어야 하므로, 다양한 BMS 인터페이스 사양에 대응하기 위해서 각각의 BUS를 Programmable하게 변동 가능해야 함

6 Power switch channels 보유해야 하며, 각 채널당 2 pins 할당(Max 6 A per pin)

20 analog inputs

Measurement range : 0 ~ 60V

Resolution : 14 bit

30 digital inputs

Threshold value : 0 ~ 24V

18 multi-functional inputs

Voltage(digital in) measurement range : 0 ~ 60V

Current measurement range : –18 ~ 18A, 6A RMS

15 analog outputs

Voltage range : 0 ~ 10V

Current range : –5 ~ 5mA

Resolution : 12 bit

7 analog outputs with transformer

Voltage range : –20 ~ 20V

Current range : –5 ~ 5 mA

Resolution : 12 bit

8 analog outputs configurable as a current sink

28 digital output

High side voltage range : 5 ~ 60V

Current Range : –40 ~ 40mA

12 RSIM channels

Range : 16Ω ~ 1MΩ

3.2.5  FIU(Failure Insertion Unit) Function

Open Circuit

Short circuit to ECU supply / GND

Cross short circuit

Bounce pattern

Load/Signal generator rejection이 configurable해야 함

3.2.6  배터리 Cell 시뮬레이션 보드

Cell 시뮬레이션을 위한 Board가 필요하며 각 보드에 4 채널 이상 필요

Max. Current source : 각 채널당 1A

Galvanic isolation > 60V (channel to channel)

Voltage output : 0V ~ 6V

Resolution : 120 uV

Settling time : 50 us

Voltage precision : ±1.5 mV

3.2.7  Power Supply

40V/30A 이상

파워서플라이는 운영 소프트웨어에서 Programmable Operation이 가능

3.2.8  Power Supply

600V/1.3A까지 출력이 가능하며, 배터리의 팩 전압을 모사함

파워서플라이는 운영 소프트웨어에서 Programmable Operation이 가능

.  HIL 시뮬레이터 통합 운영

KATECH이 보유하고 있는 HIL 시뮬레이터는 MCU(Motor Control Unit) 제어보드와 DC-DC Converter 제어보드를 폐루프 실시간 시뮬레이션 시험 및 평가가 가능하며, 도입하고자 하는 BMS-HIL 시뮬레이터는 기존 장비와의 통합운영이 확보되어야 함

Supplier는 반드시 KATECH이 旣 구축하여 운영하고 있는 HIL 시뮬레이터와의 통합 여부를 확인하여 규격에 적합한 BMS-HIL 시뮬레이터를 제공해야 함

HIL 시뮬레이터 통합 운영

기 구축된 HIL 시뮬레이터는 아래의 대상 부품을 시험평가 할 수 있음

MCU 제어보드, DC-DC 컨버터 제어보드, 인버터

xEV 핵심 부품(제어기류 및 전력모듈)은 상호 연동하여 작동하므로, 개발적인 평가와 함께 연관된 DUT(Device Under Test)를 동시에 평가가 필요함

HIL 장비 통합운영 요구사항

단일 Host(PC or 노트북)에서 동시에 다수의 Processor를 운영 할 수 있는 H/W 및 S/W 제공

단일 모델(차량)을 기반으로 실시간성을 유지하면서 기존 HIL 장비에서의 대상부품(MCU, Converter)과 배터리제어기(BMS)의 통합 시뮬레이션 시스템 운영

단일 Host에서 각 Processor를 운영할 수 있는 S/W 제공

시뮬레이션 중 내부 Parameter 변경 가능

각 Processor 별 Data의 실시간 비교 및 저장 가능

기존 HIL 장비의 Processor와 연동이 가능한 시스템 제공

기존 시스템의 Processor Board : dSPACE社, DS1006QC

모델, Parameter, Data 등의 공유가 가능한 Processor 간 통신 제공

대용량 모델을 구현하기 위해 각 Processor 별 분할 운영이 가능해야함

ex. 차량 기본모델, 엔진 모델, 배터리 모델을 각 Processor(3set)가 담당하여 서로 연동하며 시스템 운영

통합 운영을 위한 Processor 레벨의 통신이 필요함

.	기타

기술지원

선적 이전에 KATECH과 함께 제공자 현장에서 사전승인테스트 시행

KATECH 사전 승인 테스트에 2명 이상 참석

사전 승인 시험 최소 1달 이전 일정 통보

현지 검수 기간 1주일

KATECH 설치 지원

시운전 지원

최종 승인 테스트

최종 승인은 KATECH에 최종 납품 및 설치, 시운전 후 최종 승인

테스트 방법은 추후 협의

지불약관

KATECH 규정 준수

배송기간

발주 후 6개월 Unloading 과 내륙 운송비용은 공급자 부담

설치 및 Commissioning : 현장 물건도착 후 1주 이내

Warranty

최종 설치 후 2년 동안 차량 시뮬레이션 시스템 포함 보증

Manuals

시스템 기능 및 조작 방법

시스템 유지 보수 방법

Trouble shooting 방법

정기 점검 시트