EV의 분산형 배터리 관리 시스템

전기 자동차 분야에서 내부 배터리 팩은 800V 이상 확장되어 AC 모터의 과중한 부하를 지원할 수 있습니다. 이는 잠재적으로 100개 이상의 리튬 이온 셀을 차량 섀시 내부에 겹쳐서 쌓아야 함을 의미합니다. 안전하면서도 적시에 신뢰할 수 있는 방식으로 셀 진단을 보고할 수 있도록 이러한 고전압 팩에 더욱 정교한 기술이 필요합니다. 일반적인 설계 기법으로 분산형 배터리 팩 시스템이 있습니다. 별도의 인쇄 회로 기판(PCB)에 여러 개의 고정밀 배터리 모니터를 연결하여 셀의 수가 많은 팩을 지원하는 것입니다.

유선 BMS 솔루션에서 꼬임쌍선 배선을 사용한 데이지 체인 방식으로 이러한 모니터를 연결하면 배터리 셀의 각 모듈에서 얻은 데이터의 전파가 가능합니다. 유선과 무선 BMS 솔루션의 차이점은 후자가 데이지 체인 배선 대신 무선 통신 인터페이스를 사용한다는 점입니다. 그림 1은 400~800V EV의 일반적인 분산형 배터리 팩 시스템을 보여줍니다.

그림 1 분산형 BMS 예시.

그림 2 유선 BMS 예시.

그림 1에는 호스트 MCU가 포함된 서브 시스템이 있어 컨트롤러 영역 네트워크 버스를 통해 차량의 제어 유닛과 접속합니다. 이후 MCU 프로세서는 배터리 모듈과 연결된 배터리 모니터 장치를 구동하여 전압과 온도를 감지합니다. 배터리 모니터가 지원하는 채널 수에 따라 고전압 팩을 지원하도록 겹쳐서 쌓는 디바이스의 수도 다를 수 있으며, 이러한 장치는 호스트 MCU와 빠르게 통신해야 합니다. 시스템에서 모니터링 및 통신이 필요한 다른 일반적인 측면으로는 차량을 사용하지 않을 때 고전압의 안전한 연결 해제를 보장하는 고전압 계전기 제어, 충전 상태 계산을 위한 전류 감지, 배터리 팩의 작동 상태가 있습니다.