전기차 BMS 기능

 

 1) 셀 모니터링: 배터리 팩은 수십 개에서 수백 개의 개별 셀로 구성되며, 이들 각각의 전압 전류 온도 등의 상태를 실시간으로 모니터링하는 것. 셀 간의 불균형은 배터리 성능 저하와 안전문제를 유발할 수 있기 때문에 BMS는 각 셀의 상태를 지속적으로 확인하여 셀 간의 불균형을 최소화한다. 특정 셀이 과충전되거나 과방전되지 않도록 전압을 조절하고, 셀의 온도가 비정상적으로 상승하지 않도록 관리합니다. 이러한 셀 모니터링은 배터리 전체 시스템의 안정성과 효율성을 유지하는데 필수적이다.

 

 2) 충방전 제어: 배터리의 충전 및 방전 과정을 관리하는 기능으로, 배터리의 수명과 안전성을 유지하는데 중요한 역할을 한다. 과충전과 과방전은 배터리 내부의 전기화학적 균형을 깨뜨려, 배터리 성능을 저하시킬 뿐만 아니라, 심각한 경우 화재나 폭발의 원인이 될 수 있다. 배터리 사용 패턴에 맞춰 충전 및 방전 전략을 최적화함으로써 배터리의 전체 수명을 연장하고, 에너지 효율성을 극대화한다.

 

 3) 온도 관리: 배터리는 온도에 매우 민감하다. 적정 온도 범위를 벗어나면 성능이 저하되거나 심한 경우 열폭주(Thermal Runaway) 현상이 발생하여 화재나 폭발로 이어질 수 있다. BMS는 배터리 온도를 실시간으로 모니터링하고, 온도가 비정상적으로 상승할 경우 냉각 시스템을 활성화하거나, 배터리의 작동을 중단시킴으로써 위험을 방지한다. 또한 배터리시스템의 열 분포를 균일하게 유지하여 특정 셀의 과열을 예방하고, 전체 배터리팩의 수명을 연장한다.

 

 4) 상태추정(SoC, SoH): 배터리의 전반적인 상태를 평가하는 역할이다. 첫 번째는 SoC(충전 상태)로 배터리의 잔여 에너지를 나타내며, 얼마나 더 사용할 수 있는지를 보여준다. 사용자가 배터리의 사용 가능 시간을 예측하고 필요한 충전 계획을 세울 수 있도록 도와준다. 두 번째로 SoH(수명)은 시간이 지남에 따라 배터리의 성능이 얼마나 저하되었는지 측정한다. SoH는 배터리 교체 시기를 결정하는데 중요한 지표가 된다.

 

 5) 안전 보호: 과전압, 과전류, 과열, 단락 등의 이상 상황을 실시간으로 감지하고, 이를 방지하기 위한 조치를 즉각적으로 취한다. 특정 셀에 과전압이 감지되면 BMS는 해당 셀의 충전을 중단하거나 전압을 조절하여 안전한 범위 내로 되돌린다. 또한 BMS는 시스템 전체를 차단하거나 경고를 발행하여 사용자가 즉각적인 조치를 취할 수 있도록 도와준다.