전기차와 ESS(에너지 저장 장치)에 사용되는 배터리를 오래도록 안전하고 효율적으로 활용하려면, 배터리의 상태를 파악하고 적절하게 관리하는 것이 중요합니다. 여러 개의 셀로 구성된 배터리 팩에는 배터리 상태를 모니터링하고 작동을 제어하는 BMS(Battery Management System, 배터리 관리 시스템)가 탑재되어 있는데요.
최근에는 BMS에 클라우드와 인공지능(AI)을 결합해 안전진단과 퇴화·수명 예측 기능을 강화한 BMTS(Battery Management Total Solution)가 등장하며 배터리 관리의 영역을 넓히고 있습니다. 이번 시간에는 BMS의 역할을 바탕으로 BMTS가 무엇인지, LG에너지솔루션은 이를 어떻게 구현하고 있는지 살펴보겠습니다.
BMS (Battery Management System)는 배터리를 어떻게 관리하나요?
BMS(Battery Management System)는 배터리의 전류, 전압, 온도 등을 측정하고, 배터리가 적절한 상태에서 작동하도록 제어하는 시스템입니다.
BMS는 셀 간의 편차를 줄이는 ‘셀 밸런싱’을 수행하고, 배터리의 충전 상태인 SoC(State of Charge)와 성능 상태인 SoH(State of Health)를 추정합니다. 또한 과충전·과방전·과전류를 제어해 배터리의 수명과 성능, 안전성을 관리합니다.
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‘BMTS(Battery Management Total Solution)’란 무엇인가요?
BMTS(Battery Management Total Solution)는 기존 BMS 하드웨어에 클라우드와 AI 등의 기술을 결합해 안전진단, 퇴화·수명 예측, 사용자 맞춤형 관리 등을 제공하는 ‘배터리 관리 토탈 솔루션’입니다.
BMS가 배터리의 상태를 모니터링하고 작동을 제어하는 기반이라면, BMTS는 축적된 데이터를 분석해 진단과 예측 기능을 강화하고 관리 범위를 배터리 전 생애주기로 확장합니다. 현재 상태를 확인하는 데서 나아가, 배터리가 앞으로 어떻게 변화할지 예측하고 필요한 관리 방향을 제시하는 것입니다. 또한 사용자의 운전 습관과 배터리 활용 패턴을 분석해 개인에게 맞는 관리 솔루션을 제공할 수 있습니다. 다시 말해 BMTS는 사용자가 배터리를 오랫동안 건강하게 사용할 수 있도록 돕는 종합 관리 솔루션입니다.
LG에너지솔루션의 BMTS 브랜드 ‘B.around’는 무엇인가요?
LG에너지솔루션은 배터리를 더욱 안전하고 효율적으로 관리하기 위해, 2024년 9월 BMTS 브랜드 ‘B.around(비.어라운드)’를 선보였습니다. ‘Be around your side’라는 슬로건에는 고객사는 물론 최종 소비자의 곁에 가장 가까이 머물며 최적의 배터리 솔루션을 제공한다는 의미를 담고 있습니다.
B.around의 기반에는 오랜 기간 축적한 BMS 설계 역량과 배터리 데이터가 있습니다. LG에너지솔루션은 2005년부터 BMS 설계 연구를 이어왔으며, 특히 BMS 관련 특허 8,000개 이상을 확보했습니다. 또한 셀 13만 개 이상, 모듈 1,000개 이상을 분해·분석한 실증 데이터를 BMTS 개발에 활용했습니다.
이러한 기술과 데이터를 바탕으로 B.around는 배터리의 안전진단과 퇴화·수명 예측부터 SDV 솔루션, 사용자 맞춤형 관리까지 다양한 기능을 제공합니다.
1. 데이터 분석 고도화
LG에너지솔루션의 BMTS ‘B.around’는 클라우드와 머신러닝 기술을 기반으로 현장 데이터를 수집하고 모니터링해, 사용자에게 배터리 상태를 실시간으로 전달합니다.
또한 SoX(SoC, SoH, SoP 등) 지표를 파악하고, FRISM(Cell Data Free SOH Model), LLAZER(LAM LLI Analyzer), BLiS(Battery Life Simulator) 등의 기술을 바탕으로 배터리 소재의 퇴화 상태와 잔여 수명(RUL, Remaining Useful Life)을 예측합니다. 이를 통해 배터리 전 생애주기를 효율적으로 관리할 수 있습니다.
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2. 배터리 안전성을 높이는 선제적 진단/예측 기술력
전기차 배터리의 화재 위험을 줄이기 위해서는 이상 징후를 조기에 발견하고, 점검과 조치로 이어지도록 하는 것이 중요합니다. BMTS는 배터리 데이터를 분석해 미세한 이상 신호를 진단함으로써, 이상이 발견된 배터리를 점검하고 필요한 조치를 취할 수 있도록 돕습니다. 즉 BMTS는 배터리에 발생할 수 있는 화재 등의 위험을 선제적으로 감지하고 대응하는 예방적 관리에 기여합니다.
LG에너지솔루션의 B.around는 50개 이상의 진단 항목을 통해 셀의 이상을 감지하고 선제적인 안전진단을 수행합니다. 특히 MAVD(Moving Average Voltage Deviation), RdV(Relaxation Deviation Voltage), dSOH(Delta State of Health) 등의 AI 알고리즘을 활용한 안전진단 기술은 90% 이상의 정확도로 검증돼 지속적인 품질 개선이 가능합니다.
또한 2023년 기준 국내 전기차 1만 2,000대에서 수집한 배터리 데이터를 분석하고, 여러 알고리즘에 적용해 보완했습니다. 이를 통해 B.around의 배터리 퇴화 진단 오차율은 업계 최고 수준인 1~2%에 이르렀습니다.
이러한 안전진단은 제조사의 충전·정비 지침에 따른 관리와 함께 전기차 배터리를 안전하게 사용하는 데 도움을 줍니다.
3. SDV 플랫폼 솔루션
SDV(Software Defined Vehicle, 소프트웨어 중심 차량)는 소프트웨어를 통해 차량의 다양한 기능을 제어하고, 주행 성능과 안전성, 편의 사양을 지속적으로 업데이트할 수 있는 자동차입니다. 소프트웨어로 하드웨어의 시스템을 관리하는 차량으로, 미래 모빌리티의 핵심 요소로 꼽힙니다.
B.around의 SDV 솔루션은 SDV 개발 콘셉트에 맞춰 성능과 구성을 최적화합니다. 다양한 알고리즘을 차량에 설치된 고성능 컴퓨팅(HPC, High Performance Computing) 시스템으로 이관하거나, 단일 칩(SoC, System on Chip)에 내장해 차량에 탑재하는 방향으로 개발을 진행하고 있습니다.
4. 새로운 고객 경험 제공
B.around는 애플리케이션 사용자의 배터리 활용 패턴과 습관을 분석하고, 사용 이력을 관리해 개인에게 최적화된 솔루션을 제공합니다. 이처럼 배터리 전 생애주기를 통합 관리하는 배터리 케어 서비스를 통해 사용자에게 새로운 고객 경험을 제공할 것으로 기대하고 있습니다.
핵심 Q&A
Q. BMTS란 무엇인가요?
BMTS(Battery Management Total Solution)는 기존 BMS 하드웨어에 클라우드와 AI 등의 기술을 결합한 배터리 관리 토탈 솔루션입니다. 안전진단, 퇴화·수명 예측, 사용자 맞춤형 관리를 통해 배터리 전 생애주기를 관리하도록 돕습니다.
Q. BMS와 BMTS는 어떻게 다른가요?
BMS는 배터리의 전류, 전압, 온도를 모니터링하고 작동을 제어하는 시스템입니다. BMTS는 BMS에 데이터 분석과 예측 기술을 더해 진단 기능을 강화하고, 향후 배터리의 변화까지 예측하는 고도화된 솔루션입니다.
Q. BMTS는 배터리 안전성을 어떻게 높이나요?
BMTS는 배터리 데이터를 분석해 미세한 이상 징후를 조기에 진단하고, 필요한 점검과 조치를 판단하도록 돕습니다. 이러한 선제적 진단은 전기차 배터리에 발생할 수 있는 위험을 예방하는데 도움이 됩니다.
Q. BMTS는 배터리 퇴화와 수명을 어떻게 예측하나요?
BMTS는 배터리 상태 지표와 사용 데이터를 분석해 배터리 소재의 퇴화 상태와 잔여 수명을 예측합니다. LG에너지솔루션의 B.around는 FRISM, LLAZER, BLiS 등의 기술을 활용해 이러한 예측과 관리를 지원합니다.
Q. LG에너지솔루션의 B.around는 무엇인가요?
B.around는 LG에너지솔루션이 2024년 9월 선보인 BMTS 브랜드입니다. 데이터 분석, 선제적 안전진단, SDV 플랫폼 솔루션, 사용자 맞춤형 배터리 관리를 제공합니다.
배터리 관리는 현재 상태를 확인하는 데서 나아가, 앞으로의 변화를 예측하고 사용자에게 맞는 관리 방향을 제시하는 영역으로 확장되고 있습니다. LG에너지솔루션은 B.around를 통해 축적된 배터리 기술과 데이터를 다양한 관리 솔루션으로 연결하고 있는데요. 배터리를 더욱 안전하고 효율적으로 활용할 수 있도록 돕는 LG에너지솔루션의 행보를 지켜봐 주세요.
