๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ ์์คํ (BMS)์ ๊ธฐ๋ฅ, ์ ํ, ์์ฉ ๋ถ์ผ ๋ฐ ๋ฏธ๋ ๋ํฅ์ ์ฌ์ธต ๋ถ์ํฉ๋๋ค. ์ ์ธ๊ณ ์์ง๋์ด, ์ ํธ๊ฐ ๋ฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ์ ๋ฌธ๊ฐ๋ฅผ ์ํ ๊ฐ์ด๋์ ๋๋ค.
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ ์์คํ : ๊ธ๋ก๋ฒ ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์ ์ํ ์ข ํฉ ๊ฐ์ด๋
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ ์์คํ (BMS)์ ํ๋์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ตฌ๋ ์ฅ์น ๋ฐ ์๋์ง ์ ์ฅ ์์คํ ์์ ํต์ฌ์ ์ธ ๊ตฌ์ฑ ์์์ ๋๋ค. ์ ๊ธฐ์ฐจ(EV)๋ถํฐ ํด๋์ฉ ์ ์์ ํ, ๊ทธ๋ฆฌ๋ ๊ท๋ชจ์ ์๋์ง ์ ์ฅ ์ฅ์น์ ์ด๋ฅด๊ธฐ๊น์ง BMS๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์์ ํ๊ณ ํจ์จ์ ์ด๋ฉฐ ์ ๋ขฐํ ์ ์๋ ์๋์ ๋ณด์ฅํฉ๋๋ค. ์ด ์ข ํฉ ๊ฐ์ด๋๋ ๋ค์ํ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐฐ๊ฒฝ์ ๊ฐ์ง ์ ์ธ๊ณ ๋ ์๋ค์ ์ํด BMS ๊ธฐ์ , ๊ธฐ๋ฅ, ์ ํ, ์์ฉ ๋ถ์ผ ๋ฐ ๋ฏธ๋ ๋ํฅ์ ๋ํ ์ฌ์ธต์ ์ธ ์ ๋ณด๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ ์์คํ (BMS)์ด๋ ๋ฌด์์ธ๊ฐ?
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ ์์คํ (BMS)์ ์ถฉ์ ์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ(์ ๋๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ)๋ฅผ ๊ด๋ฆฌํ๋ ์ ์ ์์คํ ์ผ๋ก, ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๊ฐ ์์ ์๋ ์์ญ์ ๋ฒ์ด๋์ง ์๋๋ก ๋ณดํธํ๊ณ , ์ํ๋ฅผ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๋ฉฐ, 2์ฐจ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๊ณ์ฐํ๊ณ , ํด๋น ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ณด๊ณ ํ๋ฉฐ, ํ๊ฒฝ์ ์ ์ดํ๊ณ , ์ธ์ฆ ๋ฐ/๋๋ ๋ฐธ๋ฐ์ฑ์ ์ํํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ์ "๋๋" ์ญํ ์ ํ์ฌ ์ต์ ์ ์ฑ๋ฅ, ์๋ช ๋ฐ ์์ ์ ๋ณด์ฅํฉ๋๋ค. BMS๋ ์ ์, ์ ๋ฅ, ์จ๋, ์ถฉ์ ์ํ(SOC) ๋ฑ ๋ค์ํ ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ฅผ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๊ณ , ์์์ด๋ ๊ณ ์ฅ์ ๋ฐฉ์งํ๊ธฐ ์ํด ํ์ํ ๋ ์์ ์กฐ์น๋ฅผ ์ทจํฉ๋๋ค.
BMS์ ์ฃผ์ ๊ธฐ๋ฅ
ํ๋์ BMS๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ ๋ช ๊ฐ์ง ํ์์ ์ธ ๊ธฐ๋ฅ์ ์ํํฉ๋๋ค:
1. ๋ชจ๋ํฐ๋ง ๋ฐ ๋ณดํธ
BMS์ ์ฃผ์ ๊ธฐ๋ฅ ์ค ํ๋๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ํ๋ฅผ ์ง์์ ์ผ๋ก ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๊ณ ๋ค์์ผ๋ก๋ถํฐ ๋ณดํธํ๋ ๊ฒ์ ๋๋ค:
- ๊ณผ์ ์: ์ ์ ์์ด ์ต๋ ํ์ฉ ํ๋๋ฅผ ์ด๊ณผํ๋ ๊ฒ์ ๋ฐฉ์งํฉ๋๋ค.
- ์ ์ ์: ์ ์ ์์ด ์ต์ ํ์ฉ ํ๋ ์๋๋ก ๋จ์ด์ง๋ ๊ฒ์ ๋ฐฉ์งํฉ๋๋ค.
- ๊ณผ์ ๋ฅ: ์ ๋ฅ ํ๋ฆ์ ์ ํํ์ฌ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๋ฐ ์ฐ๊ฒฐ๋ ๋ถํ์ ๊ณผ์ด๊ณผ ์์์ ๋ฐฉ์งํฉ๋๋ค.
- ๊ณผ์จ๋: ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์จ๋๋ฅผ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๊ณ ์ต๋ ํ์ฉ ํ๋๋ฅผ ์ด๊ณผํ์ง ์๋๋ก ๋ฐฉ์งํฉ๋๋ค.
- ๋จ๋ฝ(์ผํธ ์ํท): ๋จ๋ฝ์ ๊ฐ์งํ๊ณ ๋ฐฉ์งํฉ๋๋ค.
๋ณดํธ ํ๋ก๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก MOSFET(๊ธ์-์ฐํ๋ฌผ-๋ฐ๋์ฒด ์ ๊ณ ํจ๊ณผ ํธ๋์ง์คํฐ) ๋๋ ์ ์ฌํ ์ฅ์น๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ฐ๊ฒฐ์ ์ฐจ๋จํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ๋ณดํธ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์์คํ ์ ์์ ์ฑ๊ณผ ์๋ช ์ ๋ณด์ฅํ๋ ๋ฐ ๋งค์ฐ ์ค์ํฉ๋๋ค.
2. ์ถฉ์ ์ํ(SOC) ์ถ์
์ถฉ์ ์ํ(SOC)๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋จ์ ์ฉ๋์ ๋ํ๋ ๋๋ค. ๋ณดํต ๋ฐฑ๋ถ์จ๋ก ํ์๋ฉ๋๋ค (์: SOC 80%๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ ์ฒด ์ฉ๋์ 80%๊ฐ ๋จ์ ์์์ ์๋ฏธํฉ๋๋ค). ์ ํํ SOC ์ถ์ ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ ์ด์ ๋ก ๋งค์ฐ ์ค์ํฉ๋๋ค:
- ๋จ์ ์๋ ์๊ฐ ์์ธก: ์ฌ์ฉ์๊ฐ ์ฅ์น๋ ์์คํ ์ ์ผ๋ง๋ ๋ ์ฌ์ฉํ ์ ์๋์ง ์ถ์ ํ ์ ์๊ฒ ํฉ๋๋ค.
- ์ถฉ์ ์ ๋ต ์ต์ ํ: ์ถฉ์ ์์คํ ์ด ํ์ฌ SOC๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ถฉ์ ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ฅผ ์ต์ ํํ ์ ์๋๋ก ํฉ๋๋ค.
- ๊ณผ๋ฐฉ์ ๋ฐฉ์ง: ๋ฆฌํฌ ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์์์ํฌ ์ ์๋ ์์ ๋ฐฉ์ ์ผ๋ก๋ถํฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ณดํธํฉ๋๋ค.
SOC ์ถ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค:
- ์ฟจ๋กฑ ์นด์ดํ : ์๊ฐ ๊ฒฝ๊ณผ์ ๋ฐ๋ฅธ ์ ๋ฅ ํ๋ฆ์ ์ ๋ถํ์ฌ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ก ๋ค์ด๊ฐ๊ฑฐ๋ ๋๊ฐ๋ ์ ํ๋์ ์ถ์ ํฉ๋๋ค.
- ์ ์ ๊ธฐ๋ฐ ์ถ์ : ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ ์์ SOC์ ์งํ๋ก ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค.
- ์ํผ๋์ค ๊ธฐ๋ฐ ์ถ์ : ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋ด๋ถ ์ํผ๋์ค๋ฅผ ์ธก์ ํ์ฌ SOC๋ฅผ ์ถ์ ํฉ๋๋ค.
- ๋ชจ๋ธ ๊ธฐ๋ฐ ์ถ์ (์นผ๋ง ํํฐ๋ง ๋ฑ): ์ ๊ตํ ์ํ์ ๋ชจ๋ธ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ค์ํ ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก SOC๋ฅผ ์ถ์ ํฉ๋๋ค.
3. ์ํ ๊ฑด์ ์ฑ(SOH) ์ถ์
์ํ ๊ฑด์ ์ฑ(SOH)์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์๋ ์ํ์ ๋น๊ตํ์ฌ ์ ๋ฐ์ ์ธ ์ํ๋ฅผ ๋ํ๋ ๋๋ค. ์ด๋ ์๋์ง๋ฅผ ์ ์ฅํ๊ณ ์ ๋ฌํ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋ฅ๋ ฅ์ ๋ฐ์ํฉ๋๋ค. SOH๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋ฐฑ๋ถ์จ๋ก ํ์๋๋ฉฐ, 100%๋ ์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ, ๋ฎ์ ๋ฐฑ๋ถ์จ์ ์ฑ๋ฅ ์ ํ๋ฅผ ๋ํ๋ ๋๋ค.
SOH ์ถ์ ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ ์ด์ ๋ก ์ค์ํฉ๋๋ค:
- ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์๋ช ์์ธก: ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ต์ฒดํด์ผ ํ ๋๊น์ง ์ผ๋ง๋ ๋ ์ค๋ ์ฌ์ฉํ ์ ์๋์ง ์ถ์ ํฉ๋๋ค.
- ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ฌ์ฉ ์ต์ ํ: ์ถ๊ฐ์ ์ธ ์ฑ๋ฅ ์ ํ๋ฅผ ์ต์ํํ๊ธฐ ์ํด ์๋ ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ฅผ ์กฐ์ ํฉ๋๋ค.
- ๋ณด์ฆ ๊ด๋ฆฌ: ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๊ฐ ์์ง ๋ณด์ฆ ๋์์ธ์ง ์ฌ๋ถ๋ฅผ ๊ฒฐ์ ํฉ๋๋ค.
SOH ์ถ์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค:
- ์ฉ๋ ํ ์คํธ: ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ค์ ์ฉ๋์ ์ธก์ ํ์ฌ ์๋ ์ฉ๋๊ณผ ๋น๊ตํฉ๋๋ค.
- ์ํผ๋์ค ์ธก์ : ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๋ด๋ถ ์ํผ๋์ค์ ๋ณํ๋ฅผ ์ถ์ ํฉ๋๋ค.
- ์ ๊ธฐํํ ์ํผ๋์ค ๋ถ๊ด๋ฒ(EIS): ๋ค์ํ ์ฃผํ์์ ๋ํ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ํผ๋์ค ์๋ต์ ๋ถ์ํฉ๋๋ค.
- ๋ชจ๋ธ ๊ธฐ๋ฐ ์ถ์ : ์ํ์ ๋ชจ๋ธ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ค์ํ ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก SOH๋ฅผ ์ถ์ ํฉ๋๋ค.
4. ์ ๋ฐธ๋ฐ์ฑ
์ง๋ ฌ๋ก ์ฐ๊ฒฐ๋ ์ฌ๋ฌ ์ ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ์์๋ ๋ชจ๋ ์ ์ด ๋์ผํ SOC๋ฅผ ๊ฐ๋๋ก ๋ณด์ฅํ๊ธฐ ์ํด ์ ๋ฐธ๋ฐ์ฑ์ด ๋งค์ฐ ์ค์ํฉ๋๋ค. ์ ์กฐ์์ ํธ์ฐจ์ ๋ค์ํ ์๋ ์กฐ๊ฑด์ผ๋ก ์ธํด ์ผ๋ถ ์ ์ ๋ค๋ฅธ ์ ๋ณด๋ค ๋ ๋นจ๋ฆฌ ์ถฉ์ ๋๊ฑฐ๋ ๋ฐฉ์ ๋ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ SOC์ ๋ถ๊ท ํ์ ์ด๋ํ์ฌ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ์ ์ ์ฒด ์ฉ๋๊ณผ ์๋ช ์ ๋จ์ถ์ํฌ ์ ์์ต๋๋ค.
์ ๋ฐธ๋ฐ์ฑ ๊ธฐ์ ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค:
- ์๋์ ๋ฐธ๋ฐ์ฑ: ์ ํญ๊ธฐ๋ฅผ ํตํด ์ ์์ด ๋์ ์ ์ ์ด๊ณผ ์ ํ๋ฅผ ์์ฐ์ํต๋๋ค. ์ด๋ ๊ฐ๋จํ๊ณ ๋น์ฉ ํจ์จ์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ด์ง๋ง ํจ์จ์ ๋ฎ์ต๋๋ค.
- ๋ฅ๋์ ๋ฐธ๋ฐ์ฑ: ์ปคํจ์ํฐ, ์ธ๋ํฐ ๋๋ DC-DC ์ปจ๋ฒํฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ ์์ด ๋์ ์ ์์ ๋ฎ์ ์ ๋ก ์ ํ๋ฅผ ์ฌ๋ถ๋ฐฐํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๋ ํจ์จ์ ์ธ ๋ฐฉ๋ฒ์ด์ง๋ง ๋ ๋ณต์กํ๊ณ ๋น์๋๋ค.
5. ์ด ๊ด๋ฆฌ
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์จ๋๋ ์ฑ๋ฅ๊ณผ ์๋ช ์ ํฐ ์ํฅ์ ๋ฏธ์นฉ๋๋ค. ๊ณ ์จ์ ์ฑ๋ฅ ์ ํ๋ฅผ ๊ฐ์ํํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ ์จ์ ์ฉ๋๊ณผ ์ ๋ ฅ ์ถ๋ ฅ์ ๊ฐ์์ํฌ ์ ์์ต๋๋ค. BMS๋ ์ข ์ข ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ต์ ์ ์จ๋ ๋ฒ์ ๋ด๋ก ์ ์งํ๊ธฐ ์ํ ์ด ๊ด๋ฆฌ ๊ธฐ๋ฅ์ ํตํฉํฉ๋๋ค.
์ด ๊ด๋ฆฌ ๊ธฐ์ ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค:
- ๊ณต๋ญ์: ํฌ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ ์ฃผ์๋ก ๊ณต๊ธฐ๋ฅผ ์ํ์ํต๋๋ค.
- ์๋ญ์: ๋๊ฐ์(์: ๋ฌผ-๊ธ๋ฆฌ์ฝ ํผํฉ๋ฌผ)๋ฅผ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ ๋ด์ ์ฑ๋์ ํตํด ์ํ์ํต๋๋ค.
- ์๋ณํ ๋ฌผ์ง(PCM): ์์ด ๋ณํ ๋(์: ๊ณ ์ฒด์์ ์ก์ฒด๋ก) ์ด์ ํก์ํ๊ฑฐ๋ ๋ฐฉ์ถํ๋ ๋ฌผ์ง์ ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค.
- ์ด์ ๋๊ฐ๊ธฐ(TEC): ๊ณ ์ฒด ์ฅ์น๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ํ์ชฝ์์ ๋ค๋ฅธ ์ชฝ์ผ๋ก ์ด์ ์ ๋ฌํฉ๋๋ค.
6. ํต์ ๋ฐ ๋ฐ์ดํฐ ๋ก๊น
ํ๋์ BMS๋ ์ข ์ข ์ธ๋ถ ์ฅ์น๋ ์์คํ ์ผ๋ก ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ์กํ๊ธฐ ์ํ ํต์ ์ธํฐํ์ด์ค๋ฅผ ํฌํจํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์๊ฒฉ ๋ชจ๋ํฐ๋ง, ์ง๋จ ๋ฐ ์ ์ด๊ฐ ๊ฐ๋ฅํฉ๋๋ค. ์ผ๋ฐ์ ์ธ ํต์ ํ๋กํ ์ฝ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค:
- CAN (Controller Area Network): ์๋์ฐจ ๋ฐ ์ฐ์ ์์ฉ ๋ถ์ผ์์ ๋๋ฆฌ ์ฌ์ฉ๋๋ ๊ฒฌ๊ณ ํ ํ๋กํ ์ฝ์ ๋๋ค.
- Modbus: ์ฐ์ ์๋ํ์์ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ์ง๋ ฌ ํต์ ํ๋กํ ์ฝ์ ๋๋ค.
- RS-485: ์ฅ๊ฑฐ๋ฆฌ ํต์ ์ ์ฌ์ฉ๋๋ ์ง๋ ฌ ํต์ ํ์ค์ ๋๋ค.
- Ethernet: ๊ณ ์ ํต์ ์ ์ฌ์ฉ๋๋ ๋คํธ์ํฌ ํ๋กํ ์ฝ์ ๋๋ค.
- Bluetooth: ๋จ๊ฑฐ๋ฆฌ ํต์ ์ ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ฌด์ ํต์ ๊ธฐ์ ์ ๋๋ค.
- WiFi: ์ธํฐ๋ท ์ฐ๊ฒฐ์ ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ฌด์ ๋คํธ์ํน ๊ธฐ์ ์ ๋๋ค.
๋ฐ์ดํฐ ๋ก๊น ๊ธฐ๋ฅ์ BMS๊ฐ ์ ์, ์ ๋ฅ, ์จ๋, SOC, SOH์ ๊ฐ์ ์ค์ํ ๋งค๊ฐ๋ณ์๋ฅผ ์๊ฐ ๊ฒฝ๊ณผ์ ๋ฐ๋ผ ๊ธฐ๋กํ ์ ์๊ฒ ํฉ๋๋ค. ์ด ๋ฐ์ดํฐ๋ ๋ค์์ ์ํด ์ฌ์ฉ๋ ์ ์์ต๋๋ค:
- ์ฑ๋ฅ ๋ถ์: ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ฑ๋ฅ์ ์ถ์ธ์ ํจํด์ ์๋ณํฉ๋๋ค.
- ๊ฒฐํจ ์ง๋จ: ๋ฌธ์ ์ ๊ทผ๋ณธ ์์ธ์ ์๋ณํฉ๋๋ค.
- ์์ธก ์ ์ง๋ณด์: ์ ์ง๋ณด์๊ฐ ํ์ํ ์์ ์ ์์ธกํฉ๋๋ค.
7. ์ธ์ฆ ๋ฐ ๋ณด์
EV ๋ฐ ์๋์ง ์ ์ฅ ์์คํ ๊ณผ ๊ฐ์ ๊ณ ๋ถ๊ฐ๊ฐ์น ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ์์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ฌ์ฉ์ด ์ฆ๊ฐํจ์ ๋ฐ๋ผ ๋ณด์ ๋ฐ ์ธ์ฆ์ด ์ ์ ๋ ์ค์ํด์ง๊ณ ์์ต๋๋ค. BMS๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์์คํ ์ ๋ํ ๋ฌด๋จ ์ ๊ทผ์ ๋ฐฉ์งํ๊ณ ๋ณ์กฐ๋ ์์กฐ๋ก๋ถํฐ ๋ณดํธํ๋ ๊ธฐ๋ฅ์ ํฌํจํ ์ ์์ต๋๋ค.
์ธ์ฆ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค:
- ๋์งํธ ์๋ช : ์ํธํ ๊ธฐ์ ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ง์ ์ฌ๋ถ๋ฅผ ํ์ธํฉ๋๋ค.
- ํ๋์จ์ด ๋ณด์ ๋ชจ๋(HSM): ์ํธํ ํค๋ฅผ ์ ์ฅํ๊ณ ๊ด๋ฆฌํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ฉ ํ๋์จ์ด๋ฅผ ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค.
- ๋ณด์ ๋ถํ : BMS ํ์จ์ด๊ฐ ์ ํ์ด๋ฉฐ ๋ณ์กฐ๋์ง ์์์์ ๋ณด์ฅํฉ๋๋ค.
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ ์์คํ ์ ์ข ๋ฅ
BMS๋ ์ํคํ ์ฒ, ๊ธฐ๋ฅ, ์ ํ๋ฆฌ์ผ์ด์ ๋ฑ ๋ค์ํ ์์ธ์ ๋ฐ๋ผ ๋ถ๋ฅ๋ ์ ์์ต๋๋ค.
1. ์ค์ ์ง์ค์ BMS
์ค์ ์ง์ค์ BMS์์๋ ๋ชจ๋ BMS ๊ธฐ๋ฅ์ด ๋จ์ผ ์ปจํธ๋กค๋ฌ์ ์ํด ์ํ๋ฉ๋๋ค. ์ด ์ปจํธ๋กค๋ฌ๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ๊ณผ ๊ฐ๊น์ด ๊ณณ์ ์์นํฉ๋๋ค. ์ค์ ์ง์ค์ BMS๋ ๋น๊ต์ ๊ฐ๋จํ๊ณ ๋น์ฉ ํจ์จ์ ์ด์ง๋ง, ๋ค๋ฅธ ์ ํ์ BMS์ ๋นํด ์ ์ฐ์ฑ๊ณผ ํ์ฅ์ฑ์ด ๋จ์ด์ง ์ ์์ต๋๋ค.
2. ๋ถ์ฐํ BMS
๋ถ์ฐํ BMS์์๋ BMS ๊ธฐ๋ฅ์ด ์ฌ๋ฌ ์ปจํธ๋กค๋ฌ์ ๋ถ์ฐ๋์ด ์์ผ๋ฉฐ, ๊ฐ ์ปจํธ๋กค๋ฌ๋ ์๊ทธ๋ฃน์ ์ ์ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๊ณ ์ ์ดํ๋ ์ญํ ์ ํฉ๋๋ค. ์ด ์ปจํธ๋กค๋ฌ๋ค์ BMS์ ์ ์ฒด ์๋์ ์กฐ์ ํ๋ ์ค์ ๋ง์คํฐ ์ปจํธ๋กค๋ฌ์ ํต์ ํฉ๋๋ค. ๋ถ์ฐํ BMS๋ ์ค์ ์ง์ค์ BMS๋ณด๋ค ์ ์ฐํ๊ณ ํ์ฅ ๊ฐ๋ฅํ์ง๋ง, ๋ ๋ณต์กํ๊ณ ๋น์๋๋ค.
3. ๋ชจ๋ํ BMS
๋ชจ๋ํ BMS๋ ์ค์ ์ง์ค์๊ณผ ๋ถ์ฐํ BMS์ ์ฅ์ ์ ๊ฒฐํฉํ ํ์ด๋ธ๋ฆฌ๋ ์ ๊ทผ ๋ฐฉ์์ ๋๋ค. ์ด๋ ๊ฐ๊ฐ ์ปจํธ๋กค๋ฌ์ ์๊ทธ๋ฃน์ ์ ์ ํฌํจํ๋ ์ฌ๋ฌ ๋ชจ๋๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ฉ๋๋ค. ์ด ๋ชจ๋๋ค์ ํจ๊ป ์ฐ๊ฒฐํ์ฌ ๋ ํฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ์ ํ์ฑํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ชจ๋ํ BMS๋ ์ ์ฐ์ฑ, ํ์ฅ์ฑ, ๋น์ฉ์ ์ข์ ๊ท ํ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
4. ์ํํธ์จ์ด ๊ธฐ๋ฐ BMS
์ด๋ฌํ BMS๋ ๋ชจ๋ํฐ๋ง, ์ ์ด ๋ฐ ๋ณดํธ๋ฅผ ์ํด ์ํํธ์จ์ด ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ํฌ๊ฒ ์์กดํฉ๋๋ค. ์ข ์ข ๊ธฐ์กด ECU(์์ง ์ ์ด ์ฅ์น) ๋๋ ๊ธฐํ ์๋ฒ ๋๋ ์์คํ ์ ํตํฉ๋์ด SOC/SOH ์ถ์ ๋ฐ ์์ธก ์ ์ง๋ณด์๋ฅผ ์ํ ์ ๊ตํ ๋ชจ๋ธ์ ํ์ฉํฉ๋๋ค. ์ํํธ์จ์ด ๊ธฐ๋ฐ BMS๋ ์ ์ฐ์ฑ์ ์ ๊ณตํ๋ฉฐ ์๋ก์ด ๊ธฐ๋ฅ๊ณผ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ผ๋ก ์ฝ๊ฒ ์ ๋ฐ์ดํธํ ์ ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ๊ฒฌ๊ณ ํ ํ๋์จ์ด ์์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ฌ์ ํ ํ์์ ์ ๋๋ค.
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ ์์คํ ์ ์์ฉ ๋ถ์ผ
BMS๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ ๊ด๋ฒ์ํ ์์ฉ ๋ถ์ผ์์ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค:
1. ์ ๊ธฐ์ฐจ(EV)
EV๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ์ ์์ ํ๊ณ ํจ์จ์ ์ธ ์๋์ ๋ณด์ฅํ๊ธฐ ์ํด BMS์ ํฌ๊ฒ ์์กดํฉ๋๋ค. BMS๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ ์, ์ ๋ฅ, ์จ๋, SOC๋ฅผ ๋ชจ๋ํฐ๋ง ๋ฐ ์ ์ดํ๊ณ ๊ณผ์ ์, ์ ์ ์, ๊ณผ์ ๋ฅ ๋ฐ ๊ณผ์จ๋๋ก๋ถํฐ ๋ณดํธํฉ๋๋ค. ์ ๋ฐธ๋ฐ์ฑ์ ์ฃผํ ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ์๋ช ์ ๊ทน๋ํํ๋ ๋ฐ์๋ ์ค์ํฉ๋๋ค.
์์: Tesla์ BMS๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ ๋ด ์์ฒ ๊ฐ์ ์ ์ ๋ชจ๋ํฐ๋งํ๊ณ ์ถฉ์ ๋ฐ ๋ฐฉ์ ์ ์ต์ ํํ์ฌ ์ฃผํ ๊ฑฐ๋ฆฌ์ ์๋ช ์ ๊ทน๋ํํ๋ ์ ๊ตํ ์์คํ ์ ๋๋ค. BMW์ i3๋ ์ ์ฌํ ๋ชฉ์ ์ผ๋ก ๊ณ ๊ธ BMS๋ฅผ ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค.
2. ์๋์ง ์ ์ฅ ์์คํ (ESS)
๊ทธ๋ฆฌ๋ ๊ท๋ชจ์ ์๋์ง ์ ์ฅ ์ฅ์น๋ ์ฃผ๊ฑฐ์ฉ ํ์๊ด ๋ฐ์ ์์คํ ์ ์ฌ์ฉ๋๋ ๊ฒ๊ณผ ๊ฐ์ ESS๋ BMS์ ์์กดํฉ๋๋ค. BMS๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ์ ์ถฉ์ ๋ฐ ๋ฐฉ์ ์ ๊ด๋ฆฌํ๊ณ ์ฑ๋ฅ์ ์ต์ ํํ๋ฉฐ ์์์ผ๋ก๋ถํฐ ๋ณดํธํฉ๋๋ค.
์์: LGํํ์ RESU(์ฃผ๊ฑฐ์ฉ ์๋์ง ์ ์ฅ ์ฅ์น)๋ BMS๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ์ ๊ด๋ฆฌํ๊ณ ์์ ์ ์ธ ์๋์ ๋ณด์ฅํฉ๋๋ค.
3. ํด๋์ฉ ์ ์์ ํ
์ค๋งํธํฐ, ๋ ธํธ๋ถ, ํ๋ธ๋ฆฟ ๋ฐ ๊ธฐํ ํด๋์ฉ ์ ์ ๊ธฐ๊ธฐ๋ ๋ชจ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ด๋ฆฌํ๊ธฐ ์ํด BMS๋ฅผ ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค. BMS๋ ๊ณผ์ถฉ์ , ๊ณผ๋ฐฉ์ ๋ฐ ๊ณผ์จ๋๋ก๋ถํฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๋ณดํธํ๊ณ ์ฅ์น๊ฐ ์์ ํ๊ณ ์์ ์ ์ผ๋ก ์๋ํ๋๋ก ๋ณด์ฅํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ BMS๋ ์ข ์ข ๊ณ ๋๋ก ํตํฉ๋์ด ์์ผ๋ฉฐ ๋น์ฉ์ ์ต์ ํ๋์ด ์์ต๋๋ค.
์์: Apple์ iPhone๊ณผ Samsung์ Galaxy ํฐ์ ๋ชจ๋ ๋ฆฌํฌ ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ด๋ฆฌํ๊ธฐ ์ํด BMS๋ฅผ ๋ด์ฅํ๊ณ ์์ต๋๋ค.
4. ์๋ฃ ๊ธฐ๊ธฐ
์ฌ์ฅ ๋ฐ๋๊ธฐ, ์ ์ธ๋๊ธฐ, ํด๋์ฉ ์ฐ์ ๋์ถ๊ธฐ์ ๊ฐ์ ๋ง์ ์๋ฃ ๊ธฐ๊ธฐ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ฌ์ฉํฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์ฅ์น์ BMS๋ ๊ณ ์ฅ์ด ์ฌ๊ฐํ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ด๋ํ ์ ์์ผ๋ฏ๋ก ๋งค์ฐ ์ ๋ขฐํ ์ ์๊ณ ์ ํํด์ผ ํฉ๋๋ค. ์ค๋ณต์ฑ ๋ฐ ์์ ์ฅ์น(fail-safe) ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ด ์ข ์ข ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค.
์์: Medtronic์ ์ฌ์ฅ ๋ฐ๋๊ธฐ๋ BMS๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ๊ด๋ฆฌํ๊ณ ์๋ ๊ฐ ์์ ์ ์ธ ์๋์ ๋ณด์ฅํฉ๋๋ค.
5. ์ฐ์ ์ฉ ์ฅ๋น
์ง๊ฒ์ฐจ, ์ ๋ ๊ณต๊ตฌ ๋ฐ ๊ธฐํ ์ฐ์ ์ฉ ์ฅ๋น๋ ์ ์ ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ก ๊ตฌ๋๋๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์์ฉ ๋ถ์ผ์ BMS๋ ๊ฒฌ๊ณ ํด์ผ ํ๋ฉฐ ์ด์ ํ ์๋ ์กฐ๊ฑด์ ๊ฒฌ๋ ์ ์์ด์ผ ํฉ๋๋ค.
์์: Hyster-Yale Group์ ์ ๊ธฐ ์ง๊ฒ์ฐจ์ BMS๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ์ ๊ด๋ฆฌํ๊ณ ์ฑ๋ฅ์ ์ต์ ํํฉ๋๋ค.
6. ํญ๊ณต์ฐ์ฃผ
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ ํญ๊ณต๊ธฐ, ์์ฑ, ๋๋ก ๋ฑ ๋ค์ํ ํญ๊ณต์ฐ์ฃผ ์์ฉ ๋ถ์ผ์์ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์์ฉ ๋ถ์ผ์ BMS๋ ๊ฐ๋ณ๊ณ ์ ๋ขฐํ ์ ์์ด์ผ ํ๋ฉฐ ๊ทนํ์ ์จ๋์ ์๋ ฅ์์ ์๋ํ ์ ์์ด์ผ ํฉ๋๋ค. ์ค๋ณต์ฑ๊ณผ ์๊ฒฉํ ํ ์คํธ๊ฐ ๊ฐ์ฅ ์ค์ํฉ๋๋ค.
์์: Boeing์ 787 ๋๋ฆผ๋ผ์ด๋๋ ์ ๊ตํ BMS๊ฐ ์ฅ์ฐฉ๋ ๋ฆฌํฌ ์ด์จ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ค์ํ ์์คํ ์ ์ ๋ ฅ์ ๊ณต๊ธํฉ๋๋ค.
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ ์์คํ ์ ๋ฏธ๋ ๋ํฅ
BMS ๋ถ์ผ๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ์ ๋ฐ์ , EV ๋ฐ ESS์ ๋ํ ์์ ์ฆ๊ฐ, ์์ ๋ฐ ์ง์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ํ ์ฐ๋ ค ์ฆ๊ฐ์ ํ์ ์ด ๋์์์ด ๋ฐ์ ํ๊ณ ์์ต๋๋ค.
1. SOC/SOH ์ถ์ ์ ์ํ ๊ณ ๊ธ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ
SOC ๋ฐ SOH ์ถ์ ์ ์ ํ์ฑ๊ณผ ์ ๋ขฐ์ฑ์ ํฅ์์ํค๊ธฐ ์ํด ๋์ฑ ์ ๊ตํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ด ๊ฐ๋ฐ๋๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฌํ ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ์ข ์ข ๋จธ์ ๋ฌ๋ ๊ธฐ์ ๊ณผ ๋ฐ์ดํฐ ๋ถ์์ ํตํฉํ์ฌ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ฑ๋ฅ ๋ฐ์ดํฐ๋ก๋ถํฐ ํ์ตํ๊ณ ๋ณํํ๋ ์๋ ์กฐ๊ฑด์ ์ ์ํฉ๋๋ค.
2. ๋ฌด์ BMS
๋ฌด์ BMS๋ ํนํ ๋ฐฐ์ ์ด ์ด๋ ต๊ฑฐ๋ ๋น์ฉ์ด ๋ง์ด ๋๋ ์์ฉ ๋ถ์ผ์์ ์ธ๊ธฐ๋ฅผ ์ป๊ณ ์์ต๋๋ค. ๋ฌด์ BMS๋ Bluetooth๋ WiFi์ ๊ฐ์ ๋ฌด์ ํต์ ๊ธฐ์ ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ํฉ๊ณผ BMS ์ปจํธ๋กค๋ฌ ๊ฐ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ์กํฉ๋๋ค.
3. ํด๋ผ์ฐ๋ ๊ธฐ๋ฐ BMS
ํด๋ผ์ฐ๋ ๊ธฐ๋ฐ BMS๋ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์์คํ ์ ์๊ฒฉ ๋ชจ๋ํฐ๋ง, ์ง๋จ ๋ฐ ์ ์ด๋ฅผ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํฉ๋๋ค. BMS์ ๋ฐ์ดํฐ๋ ํด๋ผ์ฐ๋๋ก ์ ์ก๋์ด ๋ถ์๋๊ณ , ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ฑ๋ฅ์ ์ต์ ํํ๊ณ ๊ณ ์ฅ์ ์์ธกํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉ๋ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋๊ท๋ชจ์ ์ฐจ๋ ๊ด๋ฆฌ ๋ฐ ์์ธก ์ ์ง๋ณด์๊ฐ ๊ฐ๋ฅํด์ง๋๋ค.
4. ํตํฉํ BMS
BMS๊ฐ ์ถฉ์ ๊ธฐ, ์ธ๋ฒํฐ, ์ด ๊ด๋ฆฌ ์์คํ ๊ณผ ๊ฐ์ ๋ค๋ฅธ ๊ตฌ์ฑ ์์์ ํตํฉ๋๋, ๋ณด๋ค ํตํฉ๋ BMS ์๋ฃจ์ ์ผ๋ก ๋์๊ฐ๋ ์ถ์ธ์ ๋๋ค. ์ด๋ ์ ์ฒด ์์คํ ์ ํฌ๊ธฐ, ๋ฌด๊ฒ ๋ฐ ๋น์ฉ์ ์ค์ฌ์ค๋๋ค.
5. AI ๊ธฐ๋ฐ BMS
์ธ๊ณต์ง๋ฅ(AI)์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ์ฑ๋ฅ์ ์ต์ ํํ๊ณ , ๊ณ ์ฅ์ ์์ธกํ๋ฉฐ, ์์ ์ฑ์ ํฅ์์ํค๊ธฐ ์ํด BMS์์ ์ ์ ๋ ๋ง์ด ์ฌ์ฉ๋๊ณ ์์ต๋๋ค. AI ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋ฐฉ๋ํ ์์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๋ฐ์ดํฐ๋ก๋ถํฐ ํ์ตํ๊ณ ์ค์๊ฐ์ผ๋ก ์ง๋ฅ์ ์ธ ๊ฒฐ์ ์ ๋ด๋ฆด ์ ์์ต๋๋ค.
6. ๊ธฐ๋ฅ ์์ ํ์ค
ISO 26262(์๋์ฐจ ์์ฉ ๋ถ์ผ) ๋ฐ IEC 61508(์ผ๋ฐ ์ฐ์ ์์ฉ ๋ถ์ผ)๊ณผ ๊ฐ์ ๊ธฐ๋ฅ ์์ ํ์ค ์ค์๊ฐ ์ ์ ๋ ์ค์ํด์ง๊ณ ์์ต๋๋ค. BMS ์ค๊ณ๋ ๋ชจ๋ ์กฐ๊ฑด์์ ์์ ํ ์๋์ ๋ณด์ฅํ๊ธฐ ์ํด ๋ด์ฅ๋ ์์ ๋ฉ์ปค๋์ฆ๊ณผ ์ง๋จ ๊ธฐ๋ฅ์ผ๋ก ๊ฐ๋ฐ๋๊ณ ์์ต๋๋ค. ์ฌ๊ธฐ์๋ ์ค๋ณต์ฑ, ๊ฒฐํจ ํ์ฉ, ๊ทธ๋ฆฌ๊ณ ์๊ฒฉํ ํ ์คํธ๊ฐ ํฌํจ๋ฉ๋๋ค.
๊ฒฐ๋ก
๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ด๋ฆฌ ์์คํ ์ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ๋ก ๊ตฌ๋๋๋ ์ฅ์น์ ์๋์ง ์ ์ฅ ์์คํ ์ ์์ ํ๊ณ ํจ์จ์ ์ด๋ฉฐ ์ ๋ขฐํ ์ ์๋ ์๋์ ํ์์ ์ ๋๋ค. ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ์ด ๊ณ์ ๋ฐ์ ํ๊ณ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ๋ํ ์์๊ฐ ์ฆ๊ฐํจ์ ๋ฐ๋ผ BMS์ ์ค์์ฑ์ ๋์ฑ ์ปค์ง ๊ฒ์ ๋๋ค. BMS์ ๊ธฐ๋ฅ, ์ ํ, ์์ฉ ๋ถ์ผ ๋ฐ ๋ฏธ๋ ๋ํฅ์ ์ดํดํ๋ ๊ฒ์ ์ ์ธ๊ณ์ ์์ง๋์ด, ์ ํธ๊ฐ ๋ฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ตฌ๋ ๊ธฐ์ ๊ด๋ จ์๋ค์๊ฒ ๋งค์ฐ ์ค์ํฉ๋๋ค. ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ, ๋ฌด์ ๊ธฐ์ , AI ๋ฐ ๊ธฐ๋ฅ ์์ ์ ๋ฐ์ ์ BMS์ ๋ฏธ๋๋ฅผ ๋ง๋ค์ด๊ฐ๋ฉฐ, ์ด๋ฅผ ๋์ฑ ์ค๋งํธํ๊ณ , ํจ์จ์ ์ด๋ฉฐ, ์ ๋ขฐํ ์ ์๊ฒ ๋ง๋ค๊ณ ์์ต๋๋ค.
์ด ๊ฐ์ด๋๋ ์ ์ธ๊ณ ๋ ์๋ค์ ๋์์ผ๋ก BMS์ ๋ํ ํฌ๊ด์ ์ธ ๊ฐ์๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ ๊ธฐ์ ์ ์ธ๊ณ๋ฅผ ๋ ๊น์ด ํ๊ณ ๋ค๋ฉด์, ์ ์ค๊ณ๋๊ณ ๊ตฌํ๋ BMS๊ฐ ๋ฐฐํฐ๋ฆฌ์ ์ ์ฌ๋ ฅ์ ์ต๋ํ ๋ฐํํ๋ ์ด์ ์์ ๊ธฐ์ตํ์ญ์์ค.