열폭주를 감지하는 전기자동차 배터리 관리시스템인 BMS를 아시나요?

최근 경제지면에 전기자동차의 화재사고 발생이 되며 배터리 관리 시스템의 중요성이 대두되고 있습니다.

 

최근 전기자동차가 화재당시 차체 내 정착된 배터리 관리시스템(BMS)이 사고 전에 자체 경보를 울렸다고 합니다. 하지만 이 차량의 차주가 BMS 정보제공에 동의하지 않아 제조 업체나 차주 모두 제때 경보를 받지 못했고, 적절한 조치를 취할 수 없어 화재가 생겼다고 합니다.

오늘은 열폭주를 사전에 감지하는 전기자동차 배터리 관리시스템인 'BMS'에 대해 알아보도록 하겠습니다.

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1. 용어정의

배터리 관리 시스템(BMS: Battery Management System)이란 전기자동차나 하이브리드 전기자동차의 이차전지의 전류, 전압, 온도 등 여러 가지 요소를 센서를 통해 모니터링하여 배터리의 충전, 방전 상태와 잔여량을 제어하는 시스템으로 안정성과 성능을 최적화하는 중요한 기술입니다.

다시 말해, 전기 자동차 내부의 기타 제어시스템과 연동하여 전지가 최적의 작동 환경을 만들도록 제어하는 시스템인 거죠.

BMS는 주로 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 에너지 저장 시스템 등에서 사용됩니다.

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2. BMS의 주요 기능

BMS는 배터리의 수명을 연장하고 안전성을 보장하는데 필수인데 크게 5가지의 기능을 갖추고 있습니다.

1) 셀 보호

배터리 셀을 과충전, 과방전, 과열등의 위험 상황을 감지하여 배터리를 보호합니다.

예를 들어, 배터리 온도가 너무 높아지면 냉각 시스템을 작동시켜 온도를 낮춥니다.

2) 충전 제어

배터리의 충전 상태를 관리하여 최적의 충전 속도를 유지합니다.

이를 통해 배터리 수명을 연장하고 효율성을 높입니다.

3) 상태 모니터링

배터리 셀의 전압, 전류, 온도 등을 지속적, 실시간으로 모니터링합니다.

이를 통해 배터리의 상태를 실시간으로 파악할 수 있습니다.

 

4) 셀 밸런싱

배터리 팩 내의 각 셀을 균등하게 충전 및 방전하여 모든 셀이 동일한 상태를 유지하도록 합니다. 

이는 배터리의 성능을 최적화하고 수명을 연장하는 데 중요합니다.

5) 데이터 통신

BMS는 차량의 다른 시스템과 데이터를 주고받아 배터리 상태에 대한 정보를 제공합니다.

이를 통해 운전자는 배터리 상태를 쉽게 확인할 수 있습니다.

 

이러한 기능을 통해 열폭주를 감시하는 BMS가 배터리 안전성과 성능을 최적화하며 특히 전기 자동차와 같은 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다. 

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3. BMS 설계 시 주요 고려사항

배터리 관리 시스템(BMS)을 설계할 때는 여러 가지 중요한 요소를 고려해야 합니다.

여기 몇 가지 주요 주의사항을 소개하겠습니다.

 

1) 안전성

BMS는 화재를 대비한 배터리의 과충전, 과방전, 과열을 방지해야 합니다.

이를 위해 보호 회로와 안전 메커니즘을 설계에 포함시켜야 합니다.
 

2) 열 관리

배터리의 온도를 적절하게 관리하여 과열을 방지해야 합니다.

이를 위해 냉각 시스템이나 열 관리 전략을 설계에 포함시켜야 합니다.

 

3) 데이터 통신

BMS는 차량의 다른 시스템과 원활하게 통신할 수 있어야 합니다.

이를 위해 CAN 버스나 LIN 버스와 같은 통신 프로토콜을 사용하여 데이터를 주고받아야 합니다.

이를 통해 사고 전 화재 알림 경보를 받을 수 있는 것입니다.

 

4) 신뢰성

BMS는 다양한 환경 조건에서도 안정적으로 작동해야 합니다.

이를 위해 고품질의 부품을 사용하고, 철저한 테스트를 통해 신뢰성을 검증해야 합니다.

 

5) 확장성

BMS는 다양한 배터리 팩 구성에 맞게 확장 가능해야 합니다.

이를 위해 모듈화 된 설계를 고려할 수 있습니다.
이러한 주의사항을 고려하여 BMS를 설계하면 배터리의 안전성과 성능을 최적화할 수 있습니다.

 

오늘은 열폭주를 사전에 감지하는 전기자동차 배터리 관리시스템인 'BMS'에 대해 알아보며, 더 다양한 기능을 인지하며, 다시 한번 중요성을 소개해 드렸습니다.

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