전기차 배터리 팩의 구성

밀집된 에너지를 관리하는 요소들을 하나의 팩 안에 모았다.

배터리의 가장 기본 단위인 배터리 셀은 3.6V~3.7V의 전압을 가지고 있다. 전기차를 구동하는데 필요한 만큼 직렬로 쌓아서 모듈을 만들고 이를 모아서 배터리 팩을 만든다. 아이오닉의 경우 셀 수가 모듈당 96개이기 때문에 3.7V X 96을 하면 배터리 시스템의 전압은 약 360V 정도가 된다.  

배터리 팩의 구성 - 셀 - 모듈을 기본으로 이를 관리하는 부품들이 모여 있다. 

이렇게 높은 전력을 모터로 공급하고 차단하는 역할은 PRA (Power Relay Assembly)가 담당한다. PRA에는 고전압을 제어하는 메인 릴레이와 한 번에 갑자기 높은 전압이 들어와 인버터가 손상되는 것을 막기 위한 프리차지 릴레이로 구성되어 있다. 차를 움직이고, 회생 제동이나 급속 / 완속 충전하는 과정 모두 PRA를 통해서 고전압 배터리로 에너지가 전달된다. 

현대차 E-GMP의 배터리 내 냉각 구조 - 공랭식으로 공기가 흐를 수 있는 통로가 나 있다. 

안전을 위한 시스템도 구비되어 있다. 열관리 시스템은 배터리가 과열되는 것을 막고, 혹한기에는 일정 온도 이상을 유지해서 배터리가 제 성능을 낼 수 있게 도와준다. 부품 정비 및 수리할 때는 Saftey plug가 있어 배터리 연결 회로를 차단할 수 있다. 

BMS 회로 - 다양한 센서와 제어장치가 구성되어 있다. 

이 모든 시스템은 BMS (Battery Management System)이 관장한다. 배터리 팩 내에 설치되어 있는 센서들을 통해 배터리의 상태와 에너지의 흐름을 파악한다. 기본적으로 릴레이를 붙여 전기차가 운영되도록 관리하지만 이상 현상이 보이면 고장을 진단해서 출력을 제한하고 필요하면 전원을 차단하는 기능을 수행한다. 자동차 공장에 납품되는 전기차 배터리 팩에는 이런 부품들이 모두 모여 구성되어 있다.