“인피니언 모니터링 및 밸런싱 IC·압력 센서 IC, 전기차 배터리 성능 최적화 이끈다”

인피니언 셀 밸런싱·모니터링 솔루션, 업계 최고 수준 정밀도·센싱 속도 제공
최근 배터리 열폭주 감지 위한 압력센서 요구 증가…빠른 응답특성·정확도 장점
 

[편집자주]자동차 배터리 관리 시스템(BMS)은 전기차 배터리 성능을 모니터링하고 보호하며 최적화하여 주행 경험과 에너지 효율을 혁신적으로 개선합니다. 또한 배터리의 가장 큰 요구 사항인 안전을 책임지는 중요한 시스템이기도 하다. 인피니언은 BMS에 적합한 압력센서 제품군을 빠르게 개발하여 양산하고 있으며 리튬이온 배터리 팩을 위해 특별히 설계된 모니터링 및 밸런싱 IC 또한 보유하고 있다. 이와 같은 인피니언의 BMS 솔루션에 대해 더 자세히 알아보기 위해 본지는 인피니언과 ‘최적화된 배터리 관리 시스템과 향상된 전기차 배터리 성능을 위한 인피니언 솔루션’을 주제로 6월27일 웨비나를 진행한다. 웨비나에 앞서 연사로 참여하는 김세환, 박준하 인피니언 매니저의 이야기를 들어보았다.
 

▲(왼쪽부터)김세환, 박준하 인피니언 매니저

■ 전기차 BMS의 기본 개념과 주목받고 있는 이유는 무엇인가

전기차 배터리 관리 시스템(Battery Management System, BMS)은 전기차의 핵심 시스템으로, 배터리의 상태를 모니터링하고 관리하는 역할을 하며 BMS가 주목받는 이유는 다양하다.

BMS를 통해 전기차의 배터리를 안전하게 관리하여 화재 및 폭발 위험을 최소화할 수 있다. 

또한 BMS는 배터리를 최적 상태에서 유지하여 전기차의 주행 거리와 성능을 향상시키는 역할을 한다. 

BMS는 배터리의 과부하 및 과방전을 방지하여 배터리 수명을 연장시키며, 배터리를 효율적으로 관리하여 에너지를 절약하고 환경 친화적인 운전을 돕는다.

이렇게 전기차 BMS는 전기차의 핵심 요소로써 안전, 성능, 에너지 효율 등 다양한 측면에서 중요한 역할을 수행하고 있다.

■ 전기차 배터리에 대한 이슈가 종종 발생하면서 BMS에 대한 요구도 까다로워졌을 것이라 생각된다. 시장의 요구와 인피니언의 대응은 어떠한지 궁금하다

배터리의 가장 큰 요구 사항 중 하나는 안전이다. 

특히 전기차 배터리의 경우, 유럽에서는 GTR 20이라는 규정을 통해 배터리 화재 발생 최소 5분 전 경고를 요구하고 있다. 

이에 따라 기존의 전압, 전류, 온도 외에 다양한 센서를 활용하여 배터리 열폭주 감지 시스템을 개발하고 있다. 

그 중에서 빠른 응답특성과 자동차에서 검증된 센서인 압력센서를 활용하는 고객이 늘어가고 있는 추세다. 

그 이유는 배터리에 열폭주 현상이 발생하게 되면 급격한 화학반응을 통해서 가스가 발생하게 되고, 발생된 가스에 의해 배터리 팩 내에 압력이 급격하게 변하는 현상을 나타난다.

이때 기존의 전기적인 감지 방식과 비교할 때, 압력 센서가 좀 더 빠른 응답특성과 정확한 열폭주 감지가 가능하기 때문이다. 

인피니언은 이에 발 맞추어 배터리 시스템에 적합한 압력센서 제품군을 빠르게 개발하여 양산하고 있으며, 향후 배터리 시장의 요구사항에 맞추어 신규 제품군들이 지속적으로 개발, 양산을 진행할 예정이다. 

■ 인피니언이 제공하는 셀 밸런싱 및 모니터링 솔루션에 대한 소개

먼저 다채널 배터리 모니터링 및 밸런싱 시스템 IC는 자동차, 산업 및 소비자 제품 전반에 걸쳐 다양한 용도로 사용되는 리튬 이온 배터리 팩을 위해 설계되었다. 

이 IC는 셀 전압 측정, 온도 측정, 셀 밸런싱 및 메인 배터리 컨트롤러와의 절연 통신 등 4가지 주요 기능을 수행한다. 

인피니언에서는 9CH, 12CH, 16CH, 18CH의 라인업으로 제품을 보유하고 있다. 

16bit Parallel delta-sigma ADC를 채택하여 업계 최고 수준의 정밀도와 센싱 속도를 제공한다.

■ 인피니언은 고전압 자동차 배터리에 특화된 고감도 압력 센서 IC 또한 제공하는 것으로 알고 있다. 이에 대한 설명을 부탁드린다

인피니언 압력센서는 이미 전세계의 내연기관 자동차에 적용되어 양산되고 있는 제품군이다. 

압력센서의 기본적인 MEMS 기술 및 반도체 팩키지에 대한 성능 및 품질에 대해서는 이미 시장에서 검증이 완료되었다. 

최근 배터리의 열폭주 감지를 위해 압력센서가 요구되고 있으며, 이에 적합한 압력 측정범위와 저전력 모니터링 기능 및 기능안전 대응이 가능한 디지털 출력 압력센서 제품을 양산하고 있다. 

인피니언의 KP466/KP467 압력센서 제품은 배터리 시스템에 최적의 압력측정 솔루션을 가진 제품이다. 

또한 자동차가 비주행중인 주차상태에서도 지속적인 열폭주 감지의 필요성에 대해서 논의가 진행중이다.

인피니언은 압력센서 자체에서 저전력 모니터링 기능을 활용하여 µA 수준의 소비전력으로 지속적인 압력 모니터링 및 시스템 Wake up 기능을 구현한 KP467 제품이 올해 양산될 예정이다. 

■ 최적화된 배터리 관리 시스템과 향상된 전기차 배터리 성능을 위한 인피니언 솔루션이 이번 웨비나의 주제다. 6월27일 웨비나에 앞서 이번 웨비나의 핵심이 되는 내용은 무엇인가

이번 웨비나에서는 오토모티브 반도체 시장의 선두를 달리고 있는 인피니언의 BMS 솔루션에 대해 소개한다. 

인피니언에서는 셀 밸런싱 칩셋과 센서뿐만 아니라 BMS를 구성하는 다양한 구성요소, MCU, CAN Transceiver, Power소자 등을 보유하고 있으므로 사용자 입장에서 최적화된 솔루션을 제공 가능하다. 

셀 밸런싱 모니터링 IC의 경우 BMS 최신 트렌드와 신규 IC의 기능에 대한 설명을 진행하고, TLE90xx 시리즈의 모니터링 및 밸런싱 IC와 KP466/KP467 압력 센서 IC를 사용하여 전기차 배터리 성능을 최적화하는 방법에 대해 소개할 예정이다. 

■ e4ds 독자분들께 한 말씀 부탁드립니다

이번 웨비나를 통해 e4ds 독자분들이 BMS 어플리케이션을 이해하는데 조금이나마 도움이 되시기를 바라며, 특히 BMS를 개발하시는 엔지니어분들에게 인피니언 제품군이 선행개발 및 OEM 요구사항 만족에 많은 도움이 되시기를 바랍니다. 

앞으로도 인피니언은 고객들의 요구사항에 맞는 최적의 솔루션을 제공할 수 있도록 최선의 노력을 다하도록 하겠습니다.

감사합니다.