E사 (이차전지) · 2022
장시간 충·방전 사이클 시험에서 연속적으로 발생하는 대용량 시계열 데이터를 안정적으로 취득·저장하고, 시험 중 발생하는 이상 상태를 실시간으로 감지할 수 있도록 LabVIEW 기반 배터리 시험 데이터 수집·모니터링 시스템을 개발했습니다.
전압, 전류, 온도, 충·방전 용량, Cycle Count 등 주요 시험 데이터를 설정된 Sampling Rate에 따라 지속적으로 취득할 수 있도록 DAQ 및 계측기 통신 모듈을 통합하고, 장시간 연속 운전에서도 데이터 누락이나 UI 지연이 발생하지 않도록 Producer–Consumer / Queue 기반 비동기 처리 아키텍처를 적용했습니다. 데이터 Acquisition, 실시간 분석, 화면 표시 및 File Logging 기능을 독립 Task로 분리하여 각 기능 간 처리 부하가 상호 영향을 최소화하도록 구성했습니다.
대용량 데이터의 안정적인 저장을 위해 Buffer Management, File Segmentation, 주기적 Flush, Timestamp 동기화 및 Metadata 관리 기능을 구현하고, 시험 조건, Cycle 정보, 측정 채널 및 상태 데이터를 구조화하여 저장하도록 설계했습니다. 장시간 운전 중 파일 크기 증가나 예기치 않은 프로그램 종료에 대비해 데이터 저장 단위를 분할하고, 오류 발생 시에도 마지막 정상 저장 구간까지 데이터 무결성을 최대한 유지할 수 있도록 처리했습니다.
실시간 이상 감지 기능은 채널별 Upper/Lower Threshold, 온도 상승, 과전압·저전압, 과전류, 급격한 신호 변화, 센서 이상, 통신 Timeout 및 장비 상태 오류 등을 지속적으로 감시하도록 구성했습니다. 이상 조건 발생 시 해당 채널과 발생 시점을 즉시 식별하고, HMI Alarm 표시와 함께 Event Log 및 이상 발생 시점의 측정 데이터를 자동 기록하도록 구현했습니다.
또한 운영자가 장시간 시험 진행 상태를 직관적으로 확인할 수 있도록 실시간 Trend, Cycle 진행률, 채널별 현재값, Min/Max 값, 장비 연결 상태 및 Alarm 상태를 하나의 화면에서 통합 모니터링할 수 있도록 구성했습니다.
이를 통해 장기 충·방전 시험 실행 → 다채널 데이터 연속 취득 → 실시간 상태 분석 → 이상 신호 감지 → 대용량 데이터 저장 → 시험 이력 추적의 전 과정을 하나의 LabVIEW 플랫폼으로 통합하여, 수십~수백 시간 이상 지속되는 배터리 내구성·신뢰성 시험에서도 안정적인 데이터 수집과 시험 상태 감시가 가능한 시스템을 구축했습니다.
