중요하지 않지만 궁금할 수 있는 전기차 상식 3분 안에 빠르게 알려드려요.
BMS로 배터리 관리
BMS는 ‘Battery manegement system’의 약자로, 배터리 관리 시스템을 말해요. 배터리 관리 시스템은 배터리의 성능, 안전성, 수명을 관리하는 역할을 한답니다.
조금 더 자세히 말하면 배터리의 전압, 전류, 온도 등을 관리하고 배터리에서 발생할 수 있는 여러 문제를 방지하고 예방하는 제어 시스템이에요. 아래에 배터리 구조와 BMS의 관계를 간단히 표현해 봤어요.
먼저 ‘셀(cell)’은 배터리의 기본이 되는 단위로, 수많은 셀이 배터리를 구성하게 돼요. ‘모듈(module)’은 셀을 외부 충격 등으로 부터 보호하기 위한 장치인데요. 여러 개의 배터리 셀을 묶은 것을 말한답니다. 그리고 그것을 포함하는 것이 ‘팩(pack)’이에요. 팩은 전기차에 장착되는 배터리의 최종 형태로, BMS와 여러 보호 및 제어 시스템이 달려있어요. BMS의 역할에 대해 더 자세히 알아볼게요.
1.
배터리 시스템 모니터링
BMS는 모니터링 기능을 통해 배터리 상태를 파악하고 수명을 예측해 운전자에게 정보를 제공하는 역할을 해요. 배터리의 이상 징후를 탐색하고 분석하며 안전 문제를 예방하는 등 모니터링을 통해 배터리를 관리하는 것이죠.
2.
배터리 셀 관리
또 BMS는 배터리 팩에 들어가는 수많은 셀을 관리해요. 대표적으로 지난 <전기차 상식 테스트>에도 등장했던 ‘셀 밸런싱’이 BMS에서 이뤄지는 주요 기능이라고 할 수 있어요.
배터리 수명 늘리는 셀 밸런싱
셀 밸런싱에 대해 자세히 알아볼까요? 셀의 배터리들이 직렬로 연결되면 제조 과정 및 외부의 다양한 요인에 의해 전압 차가 생길 수 있어요. 이러한 전압 차는 배터리 수명에 영향을 끼친답니다. 이럴 때 문제를 해결할 수 있는 기술이 바로 셀 밸런싱이에요.
셀 밸런싱을 통해 전압 간 차이를 조절해 과충전, 과방전을 방지하고 배터리가 최적의 상태를 유지하도록 만들어요. 따라서 셀 밸런싱은 배터리의 수명을 늘려주는 기술이라고 설명할 수 있어요!
셀 밸런싱은 크게 능동형과 수동형으로 구분할 수 있어요. 먼저 수동형 밸런싱은 위의 이미지처럼 높은 전압의 에너지를 소비시켜 모든 셀의 에너지를 동일하게 만드는 방식을 말해요. 그리고 능동형 밸런싱은 높은 전압의 에너지를 낮은 전압의 셀에 이동시켜 에너지를 동일하게 만드는 방식을 말한답니다.
수동형은 비교적 단순하고 가격이 덜 들어요. 그러나 에너지를 버리는 방식이다보니 효율성은 떨어진다고 볼 수 있어요. 반대로 능동형은 에너지를 분배하는 방식이기 때문에 효율성은 비교적 높지만 그만큼 추가적인 기술력이 필요해요.
더 안전한 전기차 이용을 위해
전기차 화재 이슈가 휩쓸고 지나간 지금, 각 분야의 전문가들이 전기차 운행 안전과 관련된 정책, 기술 개발에 다양한 노력을 하고 있어요. 중점을 두고 있는 것 중 하나가 오늘 소개한 ‘BMS’, 배터리 관리 시스템이기도 한데요.
최근 정부는 배터리 안전성 검증에 총력을 기울이고 있어요. 이에 따라 차량 제조사들은 BMS 기능이 없는 구형 전기차에는 무료로 설치해주고, 이미 설치된 차량은 성능을 무상 업데이트할 예정이라고 하네요!
지난 9월 2주차 콕짚뉴스에서 전해드렸던 ‘전고체 배터리’ 기사, 기억하시나요? 전고체 배터리는 리튬 이온 배터리를 대체할 수 있는 배터리인데요. <알고타는 전기차> 시리즈에서도 소개한 적이 있어요. 고도의 기술력이 필요하지만, 쉽게 변형되지 않아 누액 발생 확률이 낮아요. 덕분에 화재 위험이 크게 줄어들 수 있다고 해요. 이것 역시 안전한 전기차 이용을 위해 노력하고 있는 기술 중 하나랍니다.
오늘은 배터리 관리 시스템과 그중 셀 밸런싱에 대한 핵심만 간단하게 소개해봤어요
오늘의 전기차 3분 상식은 여기까지입니다. 전기차에 대해 궁금했던 사소한 질문이 있다면 댓글로 남겨주세요!