전기차 배터리 관리 시스템, BMS
전기차의 성능을 판가름하는 척도는 1회 충전으로 가능한 주행거리에 달려있다고 해도 과언이 아닙니다. 그만큼 성능을 좌우하는 배터리는 매우 중요한 부품이라 하겠습니다.
배터리는 주행거리가 길도록 에너지 밀도가 높아야 하고 외부 충격이나 열에도 안전해야 합니다. 그만큼 중요한 배터리의 성능을 더욱 효율적으로 유지시켜 주고 안전하게 이용할 수 있도록 도와주는 기술 배터리 관제시스템(Battery Management System) BMS 입니다.
전기차에 쓰이는 리튬 이온 배터리는 여러 번의 충전 및 방전 시 열이 발생하며 배터리 작동 온도에 따라 배터리 효율이 변화하여 배터리 작동 온도를 일정하게 제어하기 위한 열 관리 시스템이 필요합니다.
전기차 배터리는 일반적으로 셀, 모듈, 팩으로 구성됩니다. 단품 배터리인 셀과 여러 개의 셀을 안전하고 효율적으로 관리하기 위해 하나로 묶어진 모듈 그리고 여러 개의 모듈과 BMS와 냉각장치로 구성된 팩이 있습니다.
전기차는 수십개의 셀 배터리를 묶어 사용하기 때문에 셀 간의 밸런싱이 중요합니다. 이때 BMS는 셀 간의 충. 방전량을 조정해주는 역할을 합니다. 또한 중요한 것이 바로 배터리를 식혀주는 역할입니다.
일반적으로 배터리 열관리 시스템은 난방기술과 냉방기술로 구분할 수 있으며 공랭식과 수랭식으로 분류됩니다.
전기차는 운행 시 배터리 사용비율과 배터리 에너지밀도에 따라 사용되는 장비들이 다르며 난방 및 냉방부하에 맞는 방법으로 열 관리가 필요합니다. 따라서 배터리 열관리 시스템은 전기자동차의 종류와 주행 조건 및 계절 조건에 맞는 냉방 방식에 맞는 작동유체에 따라 난방 방식을 설계해야 합니다.
공랭식
팬을 이용하여 공기를 직접 배터리에 공급하여 냉방하는 방식으로 일반적으로 냉방 용량이 수랭식 보다 작아 냉방 부하가 적은 봄과 가을철에 적합한 방식입니다. 배터리 냉방을 위해 작동유체로 사용하는 공기와 배터리 모듈 사이의 직접적인 열전달이 이루어지고 팬을 이용하여 유량을 제어하여 냉방 능력을 조절할 수 있습니다.
수랭식
수랭식 방법은 작동유체로 냉각수를 사용하고 라디에이터를 이용하여 배터리의 발열량을 공기를 이용하여 외부로 냉각하는 방식으로 일반적으로 공랭식 보다 냉방 용량이 크기 때문에 봄 및 가을철의 부하가 클 경우 등판 길 주행이나 고속주행 일 때 사용합니다. 라디에이터에서 냉각수와 공기 사이에 열교환이 이루어지며 펌프를 이용하여 배터리 관리 연령에 따라 유량을 제거하고 라디에이터 팬을 이용하여 공기와의 열교환량을 제어합니다.
수랭식 냉매 방식
냉방방식 중 가장 높은 냉방 효율을 보이는 방식입니다. 냉방부학 가장 큰 여름철이나 등판 길 주행 그리고 고속 주행 일 때 사용합니다. 냉매를 이용하여 저온을 유지하는 칠러와 배터리를 냉각하는 작동유 체인 냉각수 사이에 대류열전달을 이용하는 것으로 부하가 가장 큰 경우에 적합한 냉각 방식입니다. 전기 자동차에 사용하는 배터리 열관리시스템 배터리의 에너지 밀도와 사용 환경 및 비율에 따라 각기 다른 냉방 및 난방방식 필요하며 배터리는 냉. 난방 부하는 주행 계절 및 모드에 따라 달라지므로 적절하게 선택해야 하겠습니다.
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