현대차·기아, 배터리 안전 핵심기술 공개…15년 노하우로 완성한 BMS 기술

기사입력 : 2024년08월15일 12:24

최종수정 : 2024년08월15일 17:07

배터리 이상 징후 신속하게 탐지, 판정 후 고객에게 즉시 통보
원격 정밀 진단 활용 '온보드-클라우드 통합 안전관리 시스템' 개발 추진

[서울=뉴스핌] 채송무 기자 = 현대차·기아는 전기차 안전을 책임지는 핵심 기술을 15일 공개했다. 이는 최근 소비자들이 전기차에 대해 필요 이상의 불안감을 느끼고 있는 상황을 극복하기 위한 차원이다.

현대차·기아는 안전성, 주행거리, 충전 시간 등 소비자가 중시하는 전기차의 기본기를 끌어올리기 위해 하드웨어부터 소프트웨어에 이르기까지 방대한 노력을 펼치고 있다. 그 중에서도 현대차·기아의 R&D 역량을 가장 잘 보여주는 사례가 바로 15년 이상의 자체 개발 노하우가 축적돼 고도화시킨 BMS 기술이다.

[서울=뉴스핌] 채송무 기자 = 현대차·기아는 전기차 안전을 책임지는 핵심 기술을 15일 공개했다. [사진=현대차·기아] 2024.08.15 dedanhi@newspim.com

BMS는 '배터리 관리 시스템'의 약자로, 배터리를 전체적으로 관리하고 보호하는 '두뇌'인 동시에 자동차가 배터리를 사용하는 데 필요한 제어 정보를 제공하는 역할을 담당한다.

현대차·기아 BMS의 역할 중 하나가 바로 배터리가 안정적으로 작동할 수 있게 만들어 주는 정밀 '배터리 시스템 모니터링'이다. 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.

EV 배터리 화재는 다양한 원인으로 발생할 수 있으나 대부분의 발생 유형으로는 셀 자체의 불량 또는 충격에 의한 셀 단락이다. 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.

[서울=뉴스핌] 채송무 기자 = 현대차·기아는 전기차 안전을 책임지는 핵심 기술을 15일 공개했다. [사진=현대차·기아] 2024.08.15 dedanhi@newspim.com

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 이뤄진다. BMS가 진단한 이상 징후 데이터는 즉시 원격지원센터로 전송되고, 이어 고객에게 입고 점검 및 긴급출동을 안내하는 문자메시지가 자동으로 발송된다.

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 계획이다. 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 한다. 현대차와 기아는 일각에서 전기차 화재 원인으로 꼽고 있는 과충전이 사실과 다르다고 강조했다. 회사에 따르면 현재까지 현대차·기아 전기차 가운데 과충전에 의한 화재가 한 건도 없었다.

BMS가 충전상태를 집중적으로 모니터링 하면서 충전 제어기의 긴밀한 협조제어를 통해 과충전을 원천 차단해 과충전에 의한 문제 가능성은 0%에 가깝다고 밝혔다.

현대차·기아의 과충전 방지 기술의 가장 큰 특징은 바로 충분한 다중안전 체계를 갖추고 있다는 점이다. 즉, 감지 자체에 오류가 발생했다 하더라도 이를 대체할 수 있는 총 3단계의 과충전 방지 기술을 중복되게 적용 중이다.

dedanhi@newspim.com

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中 인공태양, 세계 최초 1억도 1000초 운행 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국이 개발 중인 인공 태양이 세계 최초로 1000초 운행에 성공했다. 중국과학원 산하 허페이(合肥) 물질과학연구원은 초전도 토카막 핵융합 실험장치인 '이스트(EAST·Experimental Advanced Superconducting Tokamak)'가 20일 수행한 실험에서 1억 도 이상의 플라즈마를 1066초 이상 안정적으로 유지하는 데 성공했다고 중국 관영 신화사가 21일 전했다. 1억 도의 플라즈마를 안정적으로 1000초 이상 운행하기는 이번이 세계 최초라고 신화사는 의미를 부여했다. 연구진은 2012년에 플라즈마의 30초 운행에 성공했고, 2016년에 60초를 달성했으며, 2017년에는 101초를, 2023년에 403초 운영을 성공시켰다. 중국과학원의 연구진은 "핵융합 장치가 최소 수천 초 동안 안정적으로 운영되어야만 플라즈마의 자가 순환을 실현할 수 있으며, 핵융합 발전소가 영구적으로 발전할 수 있다"며 "이번 실험의 성공으로 인공 태양이 기초 과학의 영역에서 벗어나 현실화의 영역으로 접어들게 됐다"고 평가했다. 중국의 EAST 프로젝트는 초고온, 초저온, 초고진공, 초강력 자기장, 초대전류 등 200여 개 핵심 기술과 2000여 개의 특허를 보유하고 있다. 2006년 EAST 장치가 완공된 후 21차례의 물리 실험이 진행됐고, 플라즈마 작동 횟수는 15만 회를 넘어섰다. 연구진은 "EAST를 통해 국제 협력을 확대하고, 미래 핵융합 에너지 상용화를 앞당길 수 있기를 희망한다"고 말했다. 핵융합 발전은 지구상에 무궁무진하게 존재하는 수소를 원료로 하며, 방사능과 이산화탄소 배출에 대한 우려가 없어서 '꿈의 에너지'로 불린다. 태양의 에너지 생성 과정을 재현하기 때문에 '인공 태양'이라고도 불린다. 상용화까지는 20여 년이 소요될 것으로 예상된다. 중국과학원 산하 허페이(合肥) 물질과학연구원은 초전도 토카막 핵융합 실험장치인 '이스트(EAST)'가 20일 수행한 실험에서 1억도 이상의 플라즈마를 1066초 이상 유지하는 데 성공했다. 중국의 이스트 장치 모습. [신화사=뉴스핌 특약] 조용성 특파원 = 2025.01.21 ys1744@newspim.com 중국과학원 산하 허페이(合肥) 물질과학연구원은 초전도 토카막 핵융합 실험장치인 '이스트(EAST)'가 20일 수행한 실험에서 1억도 이상의 플라즈마를 1066초 이상 유지하는 데 성공했다. 실험에 성공하자 연구진들이 기뻐하고 있다. [신화사=뉴스핌 특약] 조용성 특파원 = 2025.01.21 ys1744@newspim.com ys1744@newspim.com 2025-01-21 10:22