현대차·기아, 15년 연구 결실... 'BMS'로 화재 위기 돌파

더 기아 EV3 [사진=현대차그룹]

현대자동차와 기아가 15일 전기차의 핵심 안전 기술인 배터리 관리 시스템(BMS)을 공개했다. 최근 소비자들 사이에서 전기차에 대한 불안감이 커진 상황에서 이를 해소하기 위한 조치로 풀이된다.

현대차그룹은 전기차의 안전성, 주행 거리, 충전 시간 등 기본 성능을 높이기 위해 하드웨어와 소프트웨어 전반에 걸쳐 방대한 노력을 기울이고 있다. 특히, 15년 이상의 개발 노하우를 바탕으로 고도화된 BMS가 현대차·기아의 연구개발 역량을 잘 보여준다.

BMS는 배터리의 상태를 전체적으로 관리하고 보호하는 '두뇌' 역할을 하며, 차량이 배터리를 안정적으로 사용할 수 있도록 필요한 제어 정보를 제공한다. 현대차·기아는 고객이 안심하고 전기차를 운행할 수 있도록 이 기술 개발에 집중하고 있다.

하이브리드 차량 개발을 통해 쌓아온 BMS 제어 기술의 기초 위에, 다양한 기술적 난제를 극복하며 현재의 고도화된 BMS 기술을 확보했다. 멀티 급속충전 시스템과 V2L 등 관련 기술들을 경쟁사보다 일찍 개발하여 기술적 우위를 확보했다.

관련기사

• 올 상반기 나라살림 적자 103조원…정부 연간 전망치 상회 外
• 현대캐피탈, 전기차로 온실가스 배출권 확보해 수익 창출

 

BMS, 배터리 이상 징후 신속 탐지 및 안전 제어

BMS는 배터리의 이상 징후를 신속하게 탐지하고 위험도를 판별하여 차량의 안전 제어를 수행한다. 필요시 고객에게 통지하여 더 큰 문제를 미리 방지할 수 있다.

전기차 배터리 화재는 셀 불량이나 충격에 의한 단락 등 여러 원인으로 발생할 수 있지만, 현대차·기아의 BMS는 주행 및 충전 중은 물론, 주차 중에도 배터리 셀을 정밀 모니터링한다.

BMS는 전압 편차, 절연 저항, 전류와 전압 변화, 온도, 과전압과 저전압 등 다양한 항목을 모니터링한다. 최근 출시된 차량은 순간 단락과 미세 단락을 감지하는 기능도 추가되어 더욱 높은 안정성을 제공한다.

현대차·기아는 새로운 단락 감지 기술이 배터리 화재를 사전에 감지하는 데 큰 효과가 있다고 보고, 신규 판매 차량에 적용할 뿐만 아니라 기 판매 차량에도 연말까지 업데이트 툴을 개발하여 순차적으로 적용할 계획이다.

BMS가 감지한 이상 징후 데이터는 즉시 원격지원센터로 전송되며, 고객에게 점검과 긴급출동 안내 메시지가 자동으로 발송된다. 심각한 문제가 발생할 경우, 즉시 관계기관에 자동 통보되는 시스템도 개발 중이다.

현대차그룹 관계자는 "BMS 기술을 선도하며 안전 진단 기술 강화를 위해 지속적인 연구개발을 이어 나갈 계획"이라고 전하며, "첨단 진단 기술과 클라우드 서버 기반의 원격 정밀 진단을 통합한 '온보드-클라우드 통합 안전관리 시스템'도 개발하고 있다"고 밝혔다.
 

BMS 인포그래픽 [사진=현대차그룹]

 

3단계 과충전 방지 시스템으로 화재 리스크 최소화

충전 과정에서도 BMS는 중요한 역할을 한다. 일부에서는 전기차 화재 원인으로 과충전을 지적하지만, 현대차·기아는 BMS가 과충전을 원천 차단해 과충전으로 인한 문제 가능성은 거의 없다고 강조했다.

현대차·기아의 과충전 방지 기술은 3단계의 다중 안전 체계를 갖추고 있다. 첫째, BMS와 충전 제어기가 고전압 배터리의 충전량을 상시 관리한다. 둘째, 충전 상태가 정상 범위를 벗어나면 BMS가 즉시 충전을 종료하도록 명령한다. 셋째, 차량 제어기와 배터리 제어기가 모두 고장 난 경우, 전류 통로인 스위치를 강제로 차단한다.

BMS 기술은 모니터링이나 과충전 방지에 그치지 않고, 배터리의 내구성과 성능을 유지하는 셀 밸런싱 기술도 핵심이다. 배터리 셀 간의 전압 편차를 인지하고 조정하여 전체 성능을 유지하며, 현재 배터리 상태를 종합적으로 고려하여 최대 출력을 제어한다.

현대차·기아는 경쟁사보다 우수한 배터리 화재 지연 시스템을 갖추고 있으며, 최근 충남 금산군의 전기차 화재에서도 화재 진행 속도가 느리고 피해가 적었다. 이는 다양한 기술 덕분으로 분석된다.

현대차·기아 관계자는 "현대차그룹 전기차에는 축적된 기술력과 노하우를 바탕으로 개발된 안전 기술들이 적용되어 있으며, 고객이 안심하고 전기차를 이용할 수 있도록 지속적으로 안전 신기술 개발에 매진할 것"이라고 밝혔다.