목차
1.BMS란 무엇인가
배터리 BMS~배터리 제작 방법 BMS는 “Battery Management System”의 약자로, 배터리 시스템의 효율적인 운영과 안전성을 보장하기 위해 배터리의 상태를 관리하고 모니터링하는 시스템입니다. BMS는 주로 리튬 이온 배터리와 같은 재충전 가능한 배터리 팩에서 사용되며, 전기차(EV), 에너지 저장 시스템(ESS), 전자 기기 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 합니다.
BMS의 주요 기능은 크게 다섯 가지로 나눌 수 있습니다.
1.첫째
배터리 셀 간의 전압, 전류 및 온도를 실시간으로 모니터링하여 배터리 상태를 파악합니다. 배터리의 셀 간 불균형이 발생할 경우, 이를 조절하여 배터리 성능을 최적화하고 수명을 연장시킵니다.
2.둘째
배터리의 과충전과 과방전을 방지하는 보호 기능을 수행합니다. 배터리는 과도한 충전 또는 방전 상태에서 화재나 폭발의 위험이 있기 때문에, BMS는 이런 상태를 감지하여 시스템을 차단하거나 경고 신호를 보냅니다.
3.셋째
BMS는 배터리의 잔존 용량(State of Charge, SOC)과 잔여 수명(State of Health, SOH)을 계산합니다. 이를 통해 사용자는 배터리의 사용 가능 시간을 예측할 수 있으며, 이를 기반으로 효율적인 배터리 관리가 가능합니다.
4.넷째
배터리의 온도를 관리하는 기능도 있습니다. 배터리는 온도가 너무 높거나 낮을 경우 성능이 급격히 저하되거나 손상될 수 있기 때문에, BMS는 적정 온도 범위에서 작동하도록 제어합니다.
5.다섯째
마지막으로, BMS는 배터리의 이상 상태를 감지하고 이를 외부 시스템에 전달하는 통신 기능도 수행합니다. 이러한 통신 기능은 전기차나 ESS 같은 시스템에서 배터리와 제어 시스템 간의 원활한 연동을 가능하게 하며, 시스템의 전반적인 안전성과 효율성을 높이는 데 기여합니다.
BMS는 배터리의 성능을 최적화하고 수명을 연장시킬 뿐만 아니라, 안전성 측면에서도 매우 중요한 역할을 합니다. 배터리의 폭발이나 화재 같은 사고를 예방하기 위해서는 BMS의 역할이 필수적이며, 전기차와 같은 고성능 배터리 기반 시스템에서는 더욱 중요한 요소로 자리잡고 있습니다
2.배터리 준비물
배터리 BMS~배터리 제작 방법 1S3P 배터리 팩은 하나의 셀을 직렬로 연결하고, 세 개의 셀을 병렬로 연결한 배터리 팩을 의미합니다. 즉, 세 개의 셀이 병렬로 연결되어 동일한 전압을 제공하면서 용량을 증가시키는 방식입니다. 1S3P 배터리 팩을 만드는 방법은 다음과 같습니다.
준비물:
- 18650 리튬 이온 배터리 셀 3개 (용량과 전압이 동일한 셀을 사용)
- BMS (Battery Management System) 모듈 – 1S 전압을 지원하는 모듈
- 니켈 스트립 – 셀 간 연결을 위해 필요
- 스폿 용접기 – 배터리 셀과 니켈 스트립을 연결
- 전선 및 커넥터 – 배터리 팩과 BMS를 연결
- 열 수축 튜브 – 배터리 팩을 보호하기 위한 외장
- 테이프 또는 절연 테이프 – 임시 고정을 위한 재료
- 테스터기 – 배터리 전압 측정을 위한 장비
3.단계별 제작 방법:
1. 배터리 구성 계획
- 1S3P 구성은 셀 3개를 병렬로 연결하므로, 이 구성에서는 각 셀이 같은 전압을 제공하고, 용량은 셀 하나의 용량의 3배가 됩니다.
- 예를 들어, 각 셀이 3.7V, 2000mAh라면, 1S3P 구성에서는 3.7V 6000mAh로 동작하게 됩니다.
2. 셀을 병렬로 연결
- 3개의 셀을 나란히 놓고, 각각의 양극(+)과 음극(-)이 연결되도록 합니다.
- 니켈 스트립을 사용해 배터리의 같은 극끼리 연결합니다. 양극과 음극을 구분하여 잘못 연결하지 않도록 주의해야 합니다.
- 스폿 용접기를 사용해 니켈 스트립을 배터리 셀의 단자에 용접합니다. 스폿 용접은 강한 접착력과 전기적 연결을 제공하기 때문에 권장됩니다.
3. BMS 연결
- 병렬로 연결된 배터리 팩에 BMS를 연결합니다. 1S BMS는 하나의 직렬 셀 그룹을 관리하는 시스템으로, BMS의 전선이 각 셀 그룹에 정확히 연결되어야 합니다.
- BMS의 “BAT+” 단자를 배터리의 양극에 연결하고, “BAT-” 단자를 음극에 연결합니다.
- BMS는 배터리의 과충전, 과방전 및 온도 관리를 통해 안정적인 사용을 보장합니다.
4. 보호 장치 및 외장
- 배터리 팩이 완성되면 열 수축 튜브를 사용하여 외부 충격과 단락으로부터 배터리를 보호합니다.
- 열 수축 튜브를 배터리 팩에 씌우고 열을 가해 밀착시킵니다.
5. 테스트
- 배터리 팩이 정상적으로 동작하는지 테스터기로 전압을 측정합니다. 병렬 연결 후 각 셀의 전압이 동일해야 하며, 완성된 배터리 팩은 3.7V의 전압을 나타내야 합니다.
- BMS가 제대로 작동하는지 확인하여 과충전이나 과방전 상황을 방지해야 합니다.
4.주의사항:
- 리튬 이온 배터리는 위험할 수 있으므로 항상 보호 장치(BMS)를 사용하고, 배터리 연결 시 극성을 잘 확인해야 합니다.
- 작업 중 스폿 용접기나 전선 연결 시 단락이 발생하지 않도록 주의해야 합니다
- 전문가가 아닌 일반인이 하기에는 너무 위험 합니다 될수있으면 전문가에게 의뢰를 하세요
- 이글은 참고용 입니다 더 알아보시려면 전문가에게 의뢰하세요