전기차 배터리 관리 시스템 + 전력 차단 시스템

배터리로 움직이는 전기차는 감전이나 전자파에 대한 위험 등으로 사람들의 오해를 사기도 합니다.

전기차는 차량을 구성하는 각종 전장 부품들을 보호하고자 다양한 안전 설계를 적용하고 있습니다.

배터리를 물리적 충격으로부터 보호하기 위한 안전 설계부터 전장 부품 고장을 방지하는 누전 설계, 충전할 때 사고를 예방하는 충전구 안전 설계 등이 대표적입니다.

픽사베이

배터리 보호를 위한 안전 설계

전기차에 특화된 충격 안전 설계는 대부분 고전압 배터리를 물리적인 충격으로부터 보호하는 것입니다.

배터리 내부의 양극과 음극 물질이 직접적으로 접촉하는 것을 방지하고 표면의 작은 구멍을 통해 리튬이온이 이동할 수 있게 하는 분리막을 충격으로부터 보호하고자 분리막 표면에 세라믹을 얇게 입혔습니다. 또한 외부 열로 배터리를 보호하기 위해 파우치 타입의 배터리를 사용하고 있으며, 배터리 양 측면의 사이드실에는 충격 흡수를 위한 보강재를 적용했습니다.

E-GMP의 배터리 시스템 (출처:현대자동차)

E-GMP는 초고속충전을 위한 800V 시스템을 적용하여 배터리 시스템의 열관리 기술이 중요합니다. 이를 위해 배터리 모듈의 냉각 채널을 개선하고 냉각 분리구조를 적용했습니다.

 

전기차배터리 고강도 검증 시험 넷

• 충돌 시험:후방 충돌 시험으로 배터리 발화 및 폭발 여부 확인
• 수밀 시험:수분 유입 방지
• 침수 시험:소금물에 배터리를 침수시켜 발화나 폭발 여부 확인
• 연소 시험:화염에 배터리를 직접 노출시켜 폭발 여부 확인

누전 방지를 위한 안전 설계

전기차는 배터리와 각종 전장 부품이 상호 연계해서 작동하기에 고전압 부품이 고장 날 경우 배터리에 영향을 줄 수 있습니다. 이런 위험을 방지하기 위한 기능이 바로 "페일 세이프(Fail-safe)"로 전장 부품의 고장이 배터리로 확산되지 않도록 합니다. 또한 배터리에 이상이 감지될 경우 릴레이(특정 조건에서 다른 회로로 개폐하는 장치)를 통해 자동으로 배터리의 전원을 잇거나 끊습니다. 최근에는 전기차 화재 시 배터리까지 번지지 않아 큰 화재를 예방한 일도 있었습니다.

전기차 충전구 안전 설계

비 오는 날 전기차를 충전하면 위험할까요? 전기차는 4단계의 예방 시스템이 적용됩니다.

충전건의 버튼을 누를 경우 즉각 전류를 차단해 커넥터 접촉부의 손상을 방지하고, 비가 올 때 충전구 내부의 드레인 홀로 액체류가 배출하는 구조로 설계되었습니다. 또한 차량과 완전한 연결을 확인한 후 시간 차를 두고 전류를 공급해 감전을 예방하고, 충전기 체결부에 밀봉 구조를 적용해 체결 후 액체 추가 유입을 방지하고 있습니다.

출처:현대자동차

기본적인 전기차의 안전 시스템을 현대자동차 기준으로 설명해 보았습니다. 자동차가 더욱 안전한 설계를 한다고 해도 사용자 역시 주의와 사용법을 잘 알고 숙지해야 하겠습니다. 무엇보다 자신의 생명과 안전이 최우선입니다.

 

 

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정말 전기차 화재가 가장 많을까?