현대차, 과충전으로 인한 화재 한 번도 없었다며 배터리 기술 공개

BMS가 배터리 이상 징후를 발견하면 원격지원센터로 통보
과충전 방지를 위한 3단계 다중안전 시스템 적용

현대자동차그룹이 15일 전기차 배터리 관리 시스템(Battery Management System, 이하 BMS)과 관련한 핵심 기술을 공개했다. 전기차 화재와 관련 불안감을 느끼고 있는 소비자들을 진정시키기 위한 방안으로 판단된다.

현대차그룹은 자사 BMS의 중요한 기술 중 하나로 ‘배터리 시스템 모니터링’을 꼽았다. 주행 및 충전 상황뿐만 아니라 시동이 꺼진 주차 상황에서도 주기적으로 배터리 셀의 이상 징후를 정밀 모니터링 해 문제가 발생했을 시 빠르게 안전 제어를 수행하고 고객에게 통지한다는 것이다.

BMS가 모니터링하는 항목에는 ▲전압편차 ▲절연저항 ▲전류 및 전압 변화 ▲온도 ▲과전압 및 저전압 등으로 다양하며 최근 출시되고 있는 차량은 여기에 더해 잠재적인 불량을 검출할 수 있는 ▲순간 단락 ▲미세 단락을 감지하는 기능도 추가됐다. 특히 최근 개발된 순간 및 미세 단락 감지 기술은 배터리 화재 사전 감지에 큰 효과가 있다고 판단해 이미 판매된 전기차에도 연말까지 업데이트 툴 개발을 완료해 순차적으로 확대 적용한다는 계획이다.

배터리의 이상 징후가 발견되면 BMS가 진단한 이상 징후 데이터가 즉시 원격지원센터로 전송되고, 이어 고객에게 입고 점검 및 긴급출동을 안내하는 문자메시지가 자동으로 발송된다. (단, 기아는 시스템 구축이 완료되는 이번 주부터 시범 운영) 특히 심각한 문제가 발생한 것으로 판단될 때에는 즉시 관계기관에 자동 통보되는 시스템 역시 개발 추진 예정이다.

특히 정부와 지방자치단체에서 전기차 화재의 원인으로 꼽고 있는 과충전에 대해 현대차그룹은 사실과 다르다고 강조했다. 현대차그룹은 여태까지 현대차·기아의 전기차 중 과충전에 의한 화재는 단 한 건도 없었으며, BMS가 충전 상태를 집중적으로 모니터링 하기 때문에 과충전에 의한 문제 가능성은 0%에 가깝다고 밝혔다.

현대차그룹은 과충전 방지를 위해 총 3단계의 과충전 방지 기술을 중복으로 적용했다고 밝혔다. ▲1단계는 BMS와 충전 제어기가 최적의 충전 전류 제어를 통해 고전압 배터리의 충전량 범위 내에서 안전하게 충전할 수 있도록 상시 관리 ▲2단계는 BMS가 배터리 충전 상태를 실시간 모니터링해 정상범위에서 벗어날 경우 즉시 충전 종료 명령이다. 만약 차량 제어기와 배터리 제어가 모두 고장 난 상황에서는 물리적인 안전 회로가 작동하는 ▲3단계가 발동된다. 이때는 전류의 통로인 스위치를 강제로 차단한다.

또한 배터리의 내구성과 성능을 최적으로 유지하는 셀 밸런싱(Cell Balancing) 기술도 빼놓을 수 없다고 밝혔다. 배터리 팩 안의 많은 셀 중 하나만 성능이 저하되어도 전체 배터리 성능이 떨어지기 때문에 셀 개별 관리를 통해 전기차 배터리 수명을 연장하는 게 매우 중요한데, BMS는 셀 밸런싱 제어를 수행해 미리 셀 사이의 전압 편차를 줄인다. 또한 배터리의 온도와 상태를 종합해서 배터리가 제공할 수 있는 최대 출력을 수시로 연산해 제어하기도 한다.

여기에 더불어 경쟁사 대비 탁월한 배터리 화재 지연 시스템을 갖추고 있다고 현대자동차는 밝혔다. 지난 6일 충청남도 금산군에서 발생한 EV6 화재 역시 실내 주차장에서 발생했지만 청라 아파트 화재 사고에 비하면 피해의 규모는 적은 편이었다.

그럼에도 불구하고 최근 전기차 화재로 인해 고객의 우려가 높아진 것을 고려해 현대차그룹은 안심 점검 서비스를 진행한다고 밝혔다. 점검 대상은 현대차·기아·제네시스 승용 및 소형 상용 전기차 전 차종이며 ▲절연저항 ▲전압편차 ▲냉각시스템 ▲연결 케이블 및 커넥터 손상 여부 ▲하체 충격/손상 여부 ▲고장코드 발생유무 등 전기차 안전과 관련된 총 9개 항목이다.

현대차그룹 관계자는 “전 세계 고객분들이 안심하고 우리 전기차를 타실 수 있도록 현재 기술 수준에 만족하지 않고 지속적인 안전 신기술 개발을 위해 매진해 나갈 것”이라고 밝혔다.