고급 배터리 관리 시스템(BMS)은 배터리 팩의 성능과 안전성을 모니터링, 제어 및 최적화하도록 설계된 최신 전기 및 하이브리드 차량 파워트레인의 중요한 구성 요소입니다.
전기 자동차(EV)와 하이브리드 전기 자동차(HEV)가 점점 더 널리 보급됨에 따라 BMS 기술은 배터리 시스템의 신뢰성, 효율성 및 수명을 보장하는 데 중요한 역할을 합니다.
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고급 배터리 관리 시스템의 주요 기능
SOC(충전 상태) 추정:
BMS의 주요 기능 중 하나는 주어진 시간에 배터리에 저장된 사용 가능한 에너지의 양을 나타내는 배터리 팩의 충전 상태(SOC)를 정확하게 추정하는 것입니다.
SOC 추정은 운전자에게 정확한 범위 예측을 제공하고 배터리가 조기 성능 저하 또는 손상으로 이어질 수 있는 과충전 또는 과방전되지 않도록 보장하는 데 필수적입니다.
건강 상태(SOH) 모니터링:
BMS는 배터리 팩의 상태(SOH)를 지속적으로 모니터링하여 시간 경과에 따른 배터리의 전반적인 상태와 남은 용량을 반영합니다.
BMS는 전압, 전류, 온도, 내부 저항 등 다양한 매개변수를 분석하여 배터리 팩 내 개별 셀의 상태와 성능 저하를 평가하고 차량 제어 시스템에 진단 정보를 제공할 수 있습니다.
열 관리:
온도 제어는 리튬 이온 배터리 팩의 성능과 수명을 유지하는 데 매우 중요합니다.
고온은 성능 저하를 가속화하고 에너지 효율성을 감소시킬 수 있기 때문입니다.
BMS에는 배터리 셀의 온도를 모니터링 및 조절하는 열 관리 알고리즘이 통합되어 있어 최적의 작동 조건을 보장하고 과열 또는 열 폭주 현상을 방지합니다.
셀 밸런싱:
다중 셀 배터리 팩의 경우 셀 간 용량, 임피던스 및 노화의 변화로 인해 충전 및 방전이 고르지 않아 전체 팩 성능과 수명이 단축될 수 있습니다.
BMS는 셀 밸런싱 알고리즘을 구현하여 개별 셀의 충전 상태와 전압을 동일하게 하여 에너지 활용도를 최대화하고 배터리 팩의 수명을 연장합니다.
과충전 및 과방전 보호:
배터리 셀의 손상을 방지하고 안전한 작동을 보장하기 위해 BMS에는 과충전 및 과방전 보호 메커니즘이 포함되어 있습니다.
충전 중 배터리 전압이 안전 한계를 초과하거나 방전 중 최소 임계값 아래로 떨어지면 BMS는 충전 전류 감소, 방전 전류 제한 또는 배터리 팩 전체 종료와 같은 보호 조치를 활성화합니다.
결함 감지 및 진단:
BMS는 단락, 개방 회로, 셀 불균형 또는 내부 결함과 같은 비정상적인 상태가 있는지 배터리 팩을 지속적으로 모니터링합니다.
오류나 오작동이 발생하는 경우 BMS는 진단 루틴을 활성화하여 근본 원인을 식별하고 영향을 받은 셀 격리, 백업 시스템 활성화 또는 서비스 진단을 위한 오류 코드 트리거와 같은 시정 조치를 취합니다.
예측 유지 관리:
BMS는 과거 데이터와 사용 패턴을 분석하여 배터리 팩의 향후 성능 저하 및 성능 추세를 예측하여 사전 유지 관리 및 교체 전략을 가능하게 합니다.
예측 유지 관리 알고리즘은 배터리 수명을 최적화하고 가동 중지 시간을 최소화하며 차량 소유자 및 차량 운영자의 운영 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다.
전반적으로 고급 배터리 관리 시스템(BMS)은 전기 및 하이브리드 차량 파워트레인의 중요한 구성 요소로, 배터리 시스템의 신뢰성, 효율성 및 안전성을 보장하기 위해 필수 모니터링, 제어 및 최적화 기능을 제공합니다.
배터리 기술이 계속 발전함에 따라 BMS 기술은 전기 자동차 배터리의 성능과 수명을 극대화하는 동시에 소비자의 전반적인 운전 경험을 향상시키는 데 점점 더 중요한 역할을 할 것입니다.
