전기차 수요의 증가와 함께 배터리 전압 측정의 정확도와 정밀도는 이제 소비자의 주행 경험을 좌우하는 핵심 요인이 되고 있다. 미세한 온도 변화조차 전기차의 주행거리에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 특히 추운 날씨는 주행거리에 최대 40퍼센트까지 영향을 미칠 수 있다. 이런 변수는 배터리 전압과 전기차의 주행 가능 거리를 예측하는데 상당한 불확실성을 야기할 수 있다.

텍사스 인스트루먼트(이하 TI)는 오늘 전기차의 주행시간을 극대화하고 안전한 작동을 구현하는 높은 정확도의 차량용 배터리 셀과 팩 모니터를 출시한다고 밝혔다.

전기차의 수요가 늘어나면서, 첨단 BMS(Battery Management System)은 그동안 전기차 보급에 걸림돌이 되던 핵심 요인들을 극복하는 데 도움을 주고 있다. TI는  첨단 BMS 포트폴리오를 통해, 차량 제조사들이 보다 안전하고 신뢰할 수 있는 주행 경험을 구현하고 전기차 보급을 가속화할 수 있도록 지원하고 있다.

TI의 BMS 포트폴리오에 새롭게 추가되는 BQ79718-Q1 배터리 셀 모니터 디바이스와 BQ79731-Q1 배터리 팩 모니터 디바이스는 배터리 전압, 전류, 온도 측정 면에서 기존 제품에 비해 더욱 높은 정확도와 정밀도를 제공하는 것이 특징이다. 이를 통해 전기차의 실제 주행거리를 효과적으로 측정하고, 전반적인 배터리 팩 수명과 안전성을 높여준다.

BQ79718-Q1은 1mV까지 정확하게 고성능 배터리 셀 전압을 측정해 전기차의 실제 주행 범위를 극대화할 수 있고, BQ79731-Q1은 배터리 팩 전류를 0.05% 수준에 이르는 정확도로 측정할 수 있다. 이런 혁신을 통해 개별 셀과 팩 수준에서 배터리 충전 상태(SoC, State of Charge)와 배터리 성능(SoH, State-of-Health)을 정확하게 계측할 수 있어 실제 주행 가능한 거리를 효과적으로 반영하고 전기차 배터리 수명에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.

64ms의 저지연 전압·전류 동기화 기술로 배터리 팩의 전력을 즉각적으로 모니터링해, SoH를 실시간으로 파악할 수 있다. 이런 동기화는 전기화학적 임피던스 분광법을 가능하게 함으로써, 셀 코어의 온도, 배터리 수명, SoC에 관한 핵심적인 정보를 파악할 수 있다.

BQ79718-Q1 배터리 셀 모니터링 IC는 ASIL(Automotive Safety Integrity Level) 표준을 달성하는 정확도로(메인 경로, 중복 경로, 잔차 오류 탐색 등) 이전에 출시된 셀 모니터 디바이스에 비해 훨씬 높은 수준으로 차량 배터리 팩을 충전하고 방전할 수 있다.

TI의 배터리 모니터링과 밸런싱 포트폴리오에 포함되는 BQ79718-Q1 배터리 셀 모니터와 BQ79731-Q1 팩 모니터는 BQ79600-Q1 SPI/UART 통신 브리지 디바이스가 포함돼, 절연형 통신 프로토콜을 사용하기 때문에 높은 신뢰도로 빠른 데이지 체인 통신을 가능하게 한다.

이 밖에도 TI의 BMS를 위한 솔루션에는 무선 BMS 용으로 CC2662R-Q1 무선 마이크로컨트롤러(MCU), TPSI3050-Q1 절연형 스위치 드라이버, TPSI2140-Q1 절연형 스위치 디바이스 등이 포함돼 있다. 또한, TI는 레퍼런스 보드, 에뮬레이터, AUTOSAR(Automotive Open System Architecture) 복합 장치 드라이버(CDD)를 포함한 BMS 설계 자료를 제공하고 있다.

샘 웡(Sam Wong) TI BMS 총괄 책임자는 “차량 제조사들은 전기차 주행거리의 극대화를 목표로 하고 있으며, 이를 위해서는 정확한 SoC에 대한 예측이 필요하다”며, “TI가 새롭게 출시하는 디바이스는 우수한 전압, 전류 측정 정확도를 통해 차량 제조사들이 전기차의 실제 주행거리를 정확하게 측정할 수 있다는 자신감을 줄 것”이라고 말했다.