-BMS, 15년 설계 노하우 담아
-과충전 방지 시스템, 3단계 중복 설계
현대차·기아가 전기차 안전을 책임지는 핵심 기술을 15일 공개했다. 최근 전기차에 대한 소비자들의 불안감을 불식시키기 위한 차원으로 읽힌다.
이들의 핵심 기술은 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)이다. 배터리를 전체적으로 관리하고 보호하는 '두뇌'인 동시에 자동차가 배터리를 사용하는 데 필요한 제어 정보를 제공하는 역할을 하는 부품으로 15년 이상의 자체 개발 노하우를 축적한 게 특징이다.
BMS 역할의 핵심은 배터리가 안정적으로 작동할 수 있게 만들어 주는 정밀 배터리 시스템 모니터링이다. 배터리의 이상 징후를 신속하게 탐지하는 동시에 위험도를 판정, 차량 안전제어를 수행하고 필요 시 고객에게 통지함으로써 더 큰 문제가 발생하는 것을 미리 방지할 수 있게 해준다.
특히 전기차 화재는 대부분 배터리 셀 자체의 불량 또는 충격에 의한 단락으로 발생하는 만큼 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 등이다. 최근 출시하고 있는 신차에는 수 일 또는 수 주 이전 잠재적인 불량을 검출할 수 있는 순간 단락, 미세 단락을 감지하는 기능도 추가했다. 특히 최근 개발한 순간 및 미세 단락 감지 기술은 연말까지 소프트웨어 업데이트를 통해 순차적으로 확대 제공할 예정이다.
배터리 이상 징후가 발견되면 BMS는 필요한 안전 제어도 수행한다. 이어 위험 정도에 따라 고객에게 즉시 통보가 이뤄진다. BMS가 진단한 이상 징후 데이터는 즉시 원격지원센터로 전송되고, 이어 고객에게 입고 점검 및 긴급출동을 안내하는 문자메시지도 자동으로 발송한다. 심각한 문제가 발생한 것으로 판단될 때에는 즉시 관계기관에 자동 통보되는 시스템 개발도 추진하고 있다.
과충전 방지 기술도 눈길을 끈다. 현대차와 기아는 다중안전 체계를 갖춰 과충전 감지 시스템 자체에 오류가 발생해도 이를 대체할 수 있는 3단계 구조의 과충전 방지 기술을 중복 적용했다. 1단계는 BMS와 충전 제어기가 배터리 충전을 상시 관리하며, 2단계에서는 정상 범위를 벗어난 상황을 감지해 충전 종료를 명령한다. 두 시스템이 모두 불능에 빠졌을 경우 3단계 시스템은 물리적인 안전 회로를 작동시켜 스위치를 강제 차단한다.
이렇다 보니 과충전으로 인한 화재 가능성은 적다는 게 회사 측 설명이다. 현대차·기아 관계자는 "현재까지 과충전에 이한 화재는 한 건도 없었다"며 "BMS가 과충전을 원천 차단해 과충전에 의한 문제 가능성은 0%에 가깝다"고 밝혔다.
한편, 현대차∙기아는 최근 전기차 화재 발생에 대한 고객 우려가 높아진 상황에서 전기차에 대한 불안감을 해소하고 고객의 안전 주행을 돕기 위해 안심 점검 서비스를 시행한다. 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 검사한다.