BMS란? PCM과 차이점, 전기차와 ESS에 쓰이는 BMS의 차이점 알아보기

BMS (Battery Management System)

배터피 팩을 효과적으로 관리하고 보호하기 위한 시스템을 말한다.

BMS의 주요 기능

1. 배터리의 전압과 전류 옫도 등을 실시간으로 측정하고 배터리 상태를 파악한다.
2. 과충전과 과방전을 방지한다
3. 배터리 셀의 전압 차이를 최소화하여 배터리 수명을 연장시킨다
4. 배터리 온도를 적정 수준으로 유지하여 과열로 일어나는 사고를 미연에 방지한다.
5. 배터리의 이상 상황을 감지하고 차단하여 안전성을 확보한다.
6. 배터리 사용 이력과 상태등의 데이터를 수집하고 분석하여 배터리 관리에 활용한다.

PCM이란?

PROTECTION CIRCUIT MODULE 의 약자로 배터리를 보호하는 회로를 말한다.

BMS와 PCM 차이점은?

PCM은 보호 기능만 수행하는 부품이라면 BMS는 통신 모니터링, 계산, 셀 밸런싱 등 배터리 관리 일체에 필요한 기능들을 수행한다.

그렇기 때문에 단순 배터리의 과충전과 과방전 보호회로만 필요할때는 PCM을 채택하고 전반적인 관리가 필요한 제품에는 BMS을 채택한다.

전기차와 ESS에 쓰이는 BMS의 차이점은?

1. 용도 및 요구사항 차이:
   • 전기차 BMS는 주행 성능과 안전성을 최우선으로 고려한다.
   • ESS용 BMS는 에너지 효율과 장기 신뢰성을 더 중요하게 여긴다. 크기에 대한 제약도 없고, 그렇기 때문에 상대적으로 저렴한 소재가 쓰인다. (배터리 제작시)
2. 전력 및 용량 차이:
   • 전기차 배터리는 고출력, 대용량이므로 BMS의 전력 처리 능력이 더 크게 요구된다.
   • ESS용 배터리는 상대적으로 저출력, 중대용량이므로 BMS 사양이 다르다.
3. 충/방전 패턴 차이:
   • 전기차는 급속 충/방전이 필요하므로 BMS의 충/방전 제어 알고리즘이 복잡하다.
   • ESS는 완충/완방전 패턴이 일반적이므로 BMS 알고리즘이 상대적으로 단순하다.
4. 온도 관리 차이:
   • 전기차는 온도 변화가 크므로 BMS의 열 관리 기능이 중요하다.
   • ESS는 온도 변화가 상대적으로 작으므로 열 관리 요구사항이 덜 엄격하다.
5. 데이터 관리 차이:
   • 전기차 BMS는 주행 이력 등 운전 데이터 관리가 중요하다.
   • ESS용 BMS는 장기 신뢰성 확보를 위한 배터리 상태 데이터 관리에 초점을 맞춘다.

 

BMS 기술의 미래 전망

1. 지능형 BMS 발전
   • 머신러닝, 인공지능 기술의 발전으로 배터리 상태 예측, 수명 관리 등이 더욱 고도화될 것.
   • 배터리 셀 간 균형 제어, 충/방전 최적화 등이 지능적으로 이루어질 전망이다.
2. 안전성 및 신뢰성 강화
   • 배터리 폭발, 화재 등 안전 사고를 완전히 방지하는 BMS 기술이 더욱 발전할 것이다.
   • 배터리 상태 모니터링, 고장 진단 및 예측 기능이 강화되어 시스템 신뢰성이 향상될 것이다.
3. 고에너지 밀도 배터리 대응
   • 리튬-황, 리튬-공기 등 차세대 배터리 기술 발전에 맞춰 BMS도 진화할 것이다.
   • 고에너지 밀도 배터리의 안전성, 수명, 성능 관리를 위한 BMS 기술이 필요할 것이다.
4. 양방향 충전 및 V2G 지원
   • 전기차-전력망 연계 기술 발달로 양방향 충전, V2G(Vehicle-to-Grid) 기능이 확대될 것이다.
   • 이를 지원하기 위한 BMS의 전력 제어, 통신 기능이 강화될 전망이다.
5. 표준화 및 통합화
   • BMS 관련 국제 표준화가 진행되어 호환성과 상호운용성이 높아질 것이다.
   • 배터리, 충전기, 전력망 등 에너지 시스템 전반을 통합 관리하는 BMS 기술이 등장할 것이다.
   • 다양한 배터리에 대응하는 통합 BMS 솔루션도 등장할 가능성이 있다.