전기차 배터리 두뇌 "BMS", 현대차∙기아 기술 핵심
전기차 배터리 시스템 이미지현대차∙기아가 전기차 안전을 책임지는 핵심 기술을 15일(목) 공개했다.
현대차∙기아는 안전성, 주행거리, 충전 시간 등 소비자가 중시하는 전기차의 기본기를 끌어올리기 위해 하드웨어부터 소프트웨어에 이르기까지 방대한 노력을 펼치고 있으며, 그 중에서도 현대차∙기아의 R&D 역량을 가장 잘 보여주는 사례가 바로 15년 이상의 자체 개발 노하우가 축적돼 고도화시킨 BMS 기술이다.
BMS는 ‘배터리 관리 시스템(Battery Management System)’의 약자로, 배터리를 전체적으로 관리하고 보호하는 '두뇌'인 동시에 자동차가 배터리를 사용하는 데 필요한 제어 정보를 제공하는 역할을 담당한다.
특히 오래전부터 하이브리드 차량을 개발하며 BMS 제어 기술의 기반을 쌓았으며, 다양한 기술적 난제 극복을 통해 지금의 BMS 핵심 기술을 확보할 수 있었음. 더욱이 멀티 급속충전 시스템, V2L 등과 관련된 다양한 기술들을 타 OEM보다 일찍 개발하는 과정에서 경쟁사들과 기술 격차를 벌릴 수 있었다.
현대차∙기아 BMS의 역할 중 하나가 바로 배터리가 안정적으로 작동할 수 있게 만들어 주는 정밀 '배터리 시스템 모니터링'임. 배터리의 이상 징후를 신속하게 탐지하는 동시에 위험도를 판정, 차량 안전제어를 수행하고 필요 시 고객에게 통지함으로써 더 큰 문제가 발생하는 것을 미리 방지할 수 있게 해주는 기술이다.
현대차∙기아 BMS는 주행 및 충전 중 상시 진단 뿐만 아니라 시동이 꺼지는 주차 중에도 정기적으로 깨어나 주기적으로 배터리 셀의 이상 징후를 정밀 모니터링한다.
BMS가 모니터링하는 항목으로는, 전압편차, 절연저항, 전류 및 전압 변화, 온도, 과전압 및 저전압 등 다양하며, 최근 출시되고 있는 차량은 이에 더해 수 일 또는 수 주 이전 잠재적인 불량을 검출할 수 있는 순간 단락, 미세 단락을 감지하는 기능도 추가돼 한 차원 높은 안정성을 제공하고 있다.
현대차∙기아는 최근에 개발된 순간 및 미세 단락을 감지하는 기술이 배터리 화재 사전 감지에 큰 효과가 있다고 판단, 신규 판매 차량에 적용하는 한편, 기 판매된 전기차에도 연말까지 업데이트 툴 개발을 완료해 순차적으로 확대 적용할 계획이다.
배터리 이상 징후가 발견되면 BMS는 필요한 안전 제어를 수행하고, 위험 정도에 따라 고객에게 즉시 통보가 이뤄짐. BMS가 진단한 이상 징후 데이터는 즉시 원격지원센터로 전송되고, 이어 고객에게 입고 점검 및 긴급출동을 안내하는 문자메시지가 자동으로 발송된다. 현대차∙제네시스가 우선이며, 기아는 시스템 구축이 완료되는 다음주부터 시범 운영될 예정이다.
특히 심각한 문제가 발생한 것으로 판단될 때에는 즉시 관계기관에 자동 통보되는 시스템도 개발을 추진할 예정이다.
현대차∙기아는 BMS 기술을 선도하며 안전진단 기술 강화를 위해 지속적인 연구개발을 이어 나갈 계획임. 특히 첨단 진단 기술과 클라우드 서버 기반의 원격 정밀 진단(물리모델, 머신러닝 모델 활용)을 통합한 ‘온보드-클라우드 통합 안전관리 시스템’도 개발하고 있다.
충전 과정에서 또한 BMS는 중요한 역할을 하는데, 일각에서는 전기차 화재 원인으로 과충전을 꼽고 있는데 이는 사실과 다르다고 현대차∙기아는 강조했다.
회사에 따르면 현재까지 현대차∙기아 전기차 가운데 과충전에 의한 화재가 한 건도 없었으며, BMS가 충전상태를 집중적으로 모니터링 하면서 충전 제어기의 긴밀한 협조제어를 통해 과충전을 원천 차단해 과충전에 의한 문제 가능성은 0%에 가깝다고 밝혔다.
현대차∙기아의 BMS 기술은 모니터링이나 과충전 방지에만 국한되지 않으며, 배터리 내부의 셀을 종합적으로 관리해 배터리의 내구성과 성능을 최적으로 유지하는 셀 밸런싱(Cell Balancing) 기술도 핵심 기술로 꼽힌다.
한편, 현대차∙기아는 최근 전기차 화재 발생에 대한 고객 우려가 높아진 상황에서 전기차에 대한 불안감을 해소하고 고객의 안전 주행을 돕기 위해 이번 안심 점검 서비스를 마련했다.
점검 대상은 현대차·기아·제네시스 승용 및 소형 상용 전기차 전 차종이며 절연저항, 전압편차, 냉각시스템, 연결 케이블 및 커넥터 손상여부, 하체 충격/손상여부, 고장코드 발생유무 등 전기차의 안전과 관련된 총 9개 항목을 검사할 예정이다.
