배터리 관리·제어 수행 하는 ‘두뇌’ 역할 이상징후 정밀 모니터링… 고객에 전달 15년 노하우 결집… 과충전 화재사고 ‘0’ 순간·미세감지기술 연말까지 업데이트 “안심하고 탈 수 있게 신기술 개발 매진”
“고객님의 차량에 이상 증상 감지로 시동 및 주행이 제한 될 수 있습니다. 주행이 가능하신 경우, 가까운 블루핸즈나 하이테크 센터로 입고 점검 부탁드립니다.”
현대자동차·기아의 전기차에서 배터리 이상 징후가 발견됐을 때 차가 스스로 안전 제어를 수행하며 운전자에게 보내는 문자메시지다. 전기차 배터리의 두뇌 역할을 하는 배터리관리시스템(BMS)이 차를 정밀하게 모니터링하고 판단한 결과다.
배터리관리시스템(BMS) 기능이 탑재된 전기차 인포그래픽. BMS는 모니터링, 과충전 방지, 셀 밸런싱 등의 기능을 한다. 현대차·기아 제공
최근 전기차 화재 사고에 대한 불안이 확산하며 현대차·기아는 BMS 등 전기차 안전에 핵심적인 역할을 하는 기술을 15일 공개했다.
현대차·기아에 따르면 현재까지 자사 전기차 가운데 과(過)충전에 의한 화재는 한 건도 없었다. BMS가 과충전을 원천 차단하기 때문이다.
과충전 방지 기술은 3단계로 적용됐다. 우선 BMS와 충전 제어기가 고전압 배터리의 충전량 범위 내에서 안전하게 충전될 수 있도록 관리하고, 다음 단계로 BMS가 배터리의 충전 상태를 실시간 모니터링하여 정상범위에서 벗어날 경우 즉시 충전 종료를 명령한다. 차량 제어기와 배터리 제어기가 모두 고장난 상황에서는 물리적인 안전 회로가 작동, 전류 통로인 스위치를 강제로 차단한다.
현대차·기아가 자체 개발한 BMS에는 15년 연구개발(R&D) 역량이 결집됐다. 하이브리드 차량을 개발하며 BMS 제어 기술의 기반을 쌓고 멀티 급속충전 시스템, V2L(차량 전력 외부공급) 등과 관련된 다양한 기술을 일찌감치 개발해온 덕분이다.
BMS는 주행·충전 중 상시 진단과 함께 주차 중에도 주기적으로 이상 징후를 정밀 모니터링한다. 전압편차, 절연저항, 전류·전압 변화, 온도 등 전기차 배터리 화재의 대부분을 차지하는 셀의 불량이나 충격에 의한 셀 단락 징후를 살필 수 있다.
특히 최근에 개발된 순간·미세 단락을 감지하는 기술이 배터리 화재 사전 감지에 큰 효과가 있다고 보고 신규 차량과 이미 판매된 전기차에도 연말까지 업데이트해 적용할 계획이다.
배터리 이상 징후가 발견되면 BMS는 위험 정도에 따라 고객에게 통보한다. 심각한 문제가 발생한 것으로 판단될 때에는 즉시 관계 기관에 자동 통보되는 시스템도 개발할 예정이다.
BMS는 배터리 내부의 셀을 종합적으로 관리해 배터리의 내구성과 성능을 최적으로 유지하는 셀 밸런싱 기능도 한다. 배터리 팩 안의 많은 셀 중에서 하나만 성능이 저하되어도 전체 배터리 성능은 떨어지기 때문에 BMS가 셀 사이의 전압편차를 줄여 전기차 배터리 수명을 연장할 수 있다.
현대차?기아는 배터리 화재 지연 시스템도 갖추고 있다. 6일 충남 금산군에서 전기차 화재가 발생했을 때 바로 열폭주가 시작되지 않아 큰 피해로 이어지지 않은 것이 한 예다.
현대차·기아 관계자는 “전 세계 고객들이 안심하고 우리 전기차를 탈 수 있도록 현재 기술 수준에 만족하지 않고 지속적인 안전 신기술 개발을 위해 매진해 나갈 것”이라고 밝혔다.