배터리 열 관리 시스템 (BTMS): 기술 개요

배터리 열 관리 시스템(BTMS): 기술 개요

1. 정의
배터리 열 관리 시스템(BTMS)은 배터리 팩 또는 모듈의 온도를 조절하도록 설계된 엔지니어링 솔루션입니다. 성능을 극대화하고, 수명을 연장하며, 안전성을 향상시키고, 에너지 효율성을 개선하기 위해 최적의 작동 조건(-40°C ~ 60°C 또는 더 넓은 범위)을 보장합니다.

2. 작동 조건

• 온도 극한: 다양한 기후에 적응하여 -40°C ~ 60°C에서 안정적으로 작동합니다.
• 기계적 내구성: 동적 응용 분야(예: 차량 움직임)에서 높은 진동과 충격을 견딥니다.
• 환경 내구성: 습기, 염분 및 부식성 물질에 저항하여 비, 눈 또는 해안 지역에서 작동을 보장합니다.

3. 주요 기능

• 실시간 모니터링: 배터리 셀 전체의 온도 기울기를 지속적으로 추적합니다.
• 정밀 제어: 균일한 열 분포를 위해 온도를 정확하게 측정하고 조정합니다.
• 높은 신뢰성: 열화 또는 급격한 위험을 방지하기 위해 일관된 작동을 유지합니다.
• 에너지 효율성: 열적 안정성을 유지하면서 전력 사용을 최적화합니다.

4. 핵심 기능

• 온도 조절: 안전한 작동 범위 내에서 유지하기 위해 배터리를 능동적으로 냉각하거나 가열합니다.
• 데이터 로깅: 성능 추세 분석을 위해 과거 열 데이터를 기록합니다.
• 고장 감지: 비정상적인 열 동작을 식별하고 사전 예방적 유지 관리를 위한 경고를 트리거합니다.
• 시스템 통합: 표준화된 프로토콜을 통해 배터리 관리 시스템(BMS) 및 외부 제어 장치와 통신합니다.

5. 통신 프로토콜

• CANbus: 차량 시스템 통합을 위한 다중 장치 직렬 통신을 가능하게 합니다.
• Modbus: 산업 장비와의 표준화된 데이터 교환을 지원합니다.
• RS485: 시끄러운 환경에서 강력한 반이중 통신을 용이하게 합니다.

6. 시스템 구성 요소

• 온도 센서: 세분화된 열 데이터 수집을 위해 배터리 모듈에 분산되어 있습니다.
• 컨트롤러 유닛: 센서 입력을 처리하고 제어 알고리즘을 실행합니다.
• 액추에이터: 온도 조절을 위한 냉각 팬, 액체 냉각 루프 또는 저항 히터를 포함합니다.
• 통신 모듈: 데이터 공유 및 제어 조정을 위해 외부 시스템과 인터페이스합니다.

7. 기술 사양

• 온도 범위: -40°C ~ 60°C (특수 응용 분야에 맞게 사용자 정의 가능).
• 크기: 소형(100mm × 100mm × 50mm)에서 모듈형(500mm × 500mm × 200mm) 디자인.
• 전력 소비: 배터리 용량 및 냉각 요구 사항에 따라 100W~10kW.

8. 응용 분야

• 전기 자동차(EV): 주행 거리 및 배터리 사이클 수명을 향상시킵니다.
• 에너지 저장 시스템: 그리드 연결 배터리 성능을 안정화합니다.
• 휴대용 전자 제품: 고부하 장치에서 과열을 방지합니다.

정확한 열 조건을 유지함으로써 BTMS는 안전 위험을 완화하고, 장기 비용을 절감하며, 지속 가능한 에너지 전환을 지원합니다.