프로젝트 소개
본 과제는 전기자동차의 핵심 부품인 배터리 팩의 성능과 안전성을 높이기 위해, 열을 효율적으로 관리하는 시스템을 개발하는 연구임. 특히, 배터리 팩 내의 온도를 일정하게 유지하고, 극한 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있도록 수랭식 및 능동형 열전냉각 기술을 통합하는 데 중점을 둠.
연구 목표는 Hermetic sealing 구조의 수랭식 열관리시스템 일체형 배터리 팩을 개발함. 배터리 셀 간 온도 편차 최소화, 열부하 예측 최적 제어 알고리즘 시뮬레이션, 냉각효율 최적화를 통한 구조 변경을 목표로 함. 또한, 표준형 배터리 모듈의 유연한 직병렬 체결로 용량 확장이 가능한 구조를 설계하고, 최적 전력제어를 고려한 회로 설계 및 BMS(Slave/Master) 개발, 냉각효율 개선을 위한 능동형 열전냉각 모듈 기술 개발을 포함함. 핵심 연구 내용은 Hermetic sealing 구조의 수랭식 열관리시스템 일체형 배터리 팩 구성 및 고효율 고신뢰성 배터리 열관리시스템 상용화 기술 개발임. 표준형 배터리 모듈의 유연한 직병렬 체결 구조물 제작, 배터리 최적 전력제어 회로 및 BMS 시제품 제작, 그리고 냉각효율 개선을 위한 능동형 열전냉각 모듈 기술 개발 및 배터리 셀 적용 가능성 평가를 수행함. 기대 효과는 전기차의 일 충전 주행거리 증가와 배터리 에너지 밀도 향상에 기여함. 이차전지의 작동 온도에 따른 성능 변화 문제를 해결하여 전기차 보급 확산에 중요한 역할을 담당함. 또한, 열화 현상 및 스웰링으로 인한 폭발 위험을 방지하여 운용 안정성과 안전성을 확보함. 개발된 최적화된 열관리 시스템 팩은 차량 탑재에 적합한 배터리 시스템 구성에 필수적이며, 이를 통해 시장 선도 및 상품성 향상에 기여할 것으로 전망됨.