현대 에너지 저장 및 전기차(EV) 분야에서 배터리 관리 시스템(BMS)은 핵심적인 역할을 담당한다. BMS는 배터리 셀의 성능을 최적화하고, 안전을 보장하며, 수명을 연장하기 위해 모니터링, 제어 및 보호 기능을 수행한다. 고효율·고신뢰성 에너지 저장 솔루션의 수요가 증가함에 따라 BMS의 철저한 시험은 그 중요성이 더욱 커지고 있다.
예를 들어, 전기차는 BMS에 크게 의존하여 출력 전력 극대화, 주행거리 연장, 전반적인 효율 향상을 달성한다. 각 배터리 셀(유선 또는 무선 연결)은 배터리 관리 컨트롤러(BMC)에 연결된다. 완성차 제조사는 셀의 수와 밀도를 증가시키는 동시에 절연 안전성을 유지해야 하므로, BMS 관리가 필수적이다.
배터리의 성능과 안전을 보장하기 위해 여러 가지 시험 항목이 요구된다. 첫째, 실제 EV 배터리 셀을 모사하는 것이 필요하다. 여기에는 BMC와 셀 관리 컨트롤러(CMC) 간의 통신 검증이 포함된다. 둘째, BMS의 모니터링·제어·관리 기능을 최적화해야 한다. 과충전이나 과방전은 배터리 수명을 크게 단축시키므로, BMC의 정밀한 제어를 보장해야 한다. 또한, 배터리 결함은 발열이나 화재로 이어질 수 있으므로, 과부하·저전압·복잡한 셀 특성과 같은 실제 조건을 모사한 스트레스 테스트가 필요하다. 마지막으로, 소프트웨어 시뮬레이션 및 Hardware-in-the-Loop(HIL) 시험을 포함한 전체 BMS 검증이 중요하다. 이 과정에는 셀 밸런싱 시험(각 셀의 SOC를 모사)과 CMC–BMC 간 통신 검증(CAN, LIN, SPI 등 표준 기반)이 포함된다.
배터리 시험 장비 선두 업체인 NEWARE는 최근 CE-6’S-BMS-24S300A를 출시했다. 이 장비는 다양한 최신 배터리 시험 요구를 충족하기 위해 설계된 고성능 배터리 시험 및 BMS 전용 시험 시스템이다.
24채널 배터리 시뮬레이션(0-6V/±0.5mV 정밀도)을 통해 실제 배터리 팩을 대체, 과충전·과방전·단락 시험 시 폭발 위험을 제거한다. SOC 추정, 셀 전압/온도 변화 모사, BMS 전압 모니터링 정확성 평가가 가능하다.
밸런스 전략 검증: 시뮬레이션된 배터리 팩을 활용하여 셀 간 SOC 차이를 정밀하게 재현함으로써, BMS의 밸런스 제어 전략을 시험한다. 이를 통해 BMS가 셀 간 불일치를 효과적으로 최소화하고 배터리 팩의 수명을 연장할 수 있는지를 확인한다.
전 범위 제어 전략 시험: 충·방전 전략, 열 관리, 고장 진단(과전압/저전압/과온 등)을 포함하여, 시스템은 다음과 같은 항목을 종합적으로 검증한다.
· 릴레이 제어 전략
· SOC 추정
· 출력 전력 제어
· 에너지 회생
· 전원 인가/차단 순서
· 충전 관리
· 열 관리 전략
전압 측정: 0–1500V
· 전류 측정: 300A ±0.05%
· 8채널 온도 시뮬레이션(NTC, 2Ω–1MΩ 가변 저항)
· 절연 저항 시험(50Ω–100MΩ), 최대 2000V 내전압 기능
· 다중 통신 프로토콜 지원: CAN, RS485, IIC, SMBus, Ethernet 등 지원. BMS–ECU, 모터 컨트롤러, 충전기 간 CAN 통신 프로토콜 기반 시험 가능. PC 소프트웨어는 BMS와 통신하는 장치를 시뮬레이션한다.
· 맞춤형 개발: 고객 요구에 따라 IO·장치 맞춤 제작 가능. 시험 절차 자유 프로그래밍 지원.
· 자동 분석: BMS 측정값(전압/전류/온도/저항)을 표준과 비교, 최대/최소/평균 오차 산출.
· 추적 가능성: Excel 내보내기, 1D/2D 바코드 추적 기능 지원.
· 전기차 배터리 시험: EV 시장 확대로 인해 신뢰성 높은 배터리 시험 수요 증가. 본 장비는 R&D 단계의 셀/모듈 시험부터 양산 단계의 팩 시험까지 가능하며, EV 배터리의 성능·안전성·내구성을 보장한다.
· 에너지 저장 시스템(ESS) 시험: 전력망 규모의 저장 장치, 가정용 태양광 저장 등 다양한 ESS에서 배터리 성능을 시험 가능. 충·방전 사이클 및 다양한 환경 조건에서의 성능 검증 지원.
· 배터리 연구개발: 연구소 및 산업 R&D 환경에서 새로운 배터리 화학, 셀 설계, BMS 알고리즘 연구에 적합. 고정밀 계측·유연한 설정·프로그래밍 기능 제공.
Seoul: NEWARE
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