Eatron의 공동 창립자 겸 CEO인 Umut Genc 박사
효과적인 배터리 관리가 주어진 배터리 크기에서 더 많은 에너지를 안전하게 추출함으로써 전기 자동차 고객이 요구하는 주행 범위를 달성하는 일이 우선시되고 있다. 하드웨어와 소프트웨어 간의 상호 작용인 이 두 가지 간의 연결은 미래의 차량 아키텍처가 시장에 진출하기 시작하면서 더욱 중요해질 것으로 보인다.
하이브리드 접근 방식: 배터리 관리에서 에지와 클라우드 프로세싱을 혼합
업계는 처음에 배터리 관리에 두 가지 뚜렷한 접근 방식을 따랐지만 하이브리드 방식을 채택하는 추세, 즉 엣지에서 일부 정보를 처리하고 클라우드에서 일부를 처리하는 방식이 계속해서 선호되고 있다. 이를 통해 두 가지의 장점을 모두 얻을 수 있는데 덜 복잡한 처리가 엣지에서의 간소화를 통해 비용 효율을 달성하게 된다. 이렇게 하면 클라우드는 더 효율적인 곳에서 더 많은 계산이 필요한 무거운 작업을 수행할 수 있게 된다.
이를 지원하기 위해 실리콘 제조업체들은 이제 완전한 AI 칩셋의 높은 비용 없이 핵심 소프트웨어 계층의 통합을 보다 쉽게 해주는 특수 SOC(칩상 시스템)를 출시하는 추세이다.
이 작업과 병행하여 전기 임피던스 분광법(EIS)과 같은 새로운 기술은 배터리 내의 각 개별 셀의 역학을 보다 정확하게 포착할 수 있으므로업계는 BMS 솔루션에 쉽게 통합하는 표준 칩셋을 향해 노력하는 중이다. 이렇게 되면 궁극적으로 SoX(모든 것의 상태) 및 잔여 유효 수명(RUL)을 더욱 정확하게 평가할 수 있게 될 것으로 본다.
물론 배터리 자체는 여전히 더 개발될 여지가 있다. 에너지 밀도는 낮지만 더 긴 수명 주기 덕분에 안전성과 수명 측면에서 이점을 제공하는 LFP 및 LMFP 화학에 대한 관심이 높아지고 있다. 나트륨 이온도 더 저렴한 EV로 이어질 수 있는 비용상의 이점을 제공할 것으로 기대된다.
복잡성과 비용 감소: BMS 아키텍처의 혁신
자동차 제조업체가 어떤 공식을 선택하든 통합 비용과 복잡성은 점점 더 중요한 고려 사항이 되고 있다. 예를 들어 무선 BMS 아키텍처는 각 슬레이브 배터리 모듈이 복잡하고 값비싼 배선 없이 마스터 장치와 통신하게 함으로써 팩의 복잡성을 줄이고 제조 비용을 낮출 수 있는 가능성을 제공한다.
온보드 충전기와 DC-DC 컨버터가 BMS와 함께 단일 유닛으로 통합되면 전체 비용을 더욱 줄이는 데 도움이 된다. 배터리 구조 자체도 대체 아키텍처의 초점이 되었으며 셀-팩 및 셀-차량 개념은 모듈 케이스를 제거하고 상호 연결 수를 줄여 엔지니어링 노력을 줄이고 생산을 단순화하며 무게를 줄일 것으로 보인다.
그런데 요즘의 차량에는 전기 시스템이 너무 많아서 전류 수준을 관리하는 것이 훨씬 더 중요한 문제이기도 하다. 이는 전통적인 12V 시스템과 배터리 모두에서 해당되는데 전압이 높을수록 전류가 감소하고 케이블이 간소화됨에 따라 이제는 1200V의 고전압이 언급되기도 한다.
사실, 차량 자체의 아키텍처는 아직 재창조의 여지가 있다. 자동차는 차량 주변에 분산된 약 100개의 ECU를 탑재할 것인데 각각의 ECU는 특정 작업을 담당하게 된다. 이러한 소자의 통합은 매우 복잡한 프로세스를 낳고 있지만 무선 소프트웨어 업데이트 덕분에 차량이 도로에서 운전하는 동안에도 안전하게 지속될 것이다.
이러한 많은 부분을 단순화하기 위한 노력의 일환으로 업계는 보다 중앙 집중화된 아키텍처로 이동 중이다. 이로 인해 섀시나 안전 장비와 같은 특정 영역을 관장하는 더 적은 도메인 또는 존 컨트롤러로 관련 업무를 결합하는 일이 새로운 과제로 떠오르고 있다. 이는 필요한 물리적 통합 노력을 단순화하지만 소프트웨어에 고유한 요구 사항을 부과하는 일이기도 하다.
이러한 모든 징후는 자동차가 소프트웨어에 의해 점점 더 정의되고 있음을 의미하며 일부 제조업체들은 이미 알려진대로 이러한 전환의 초기 단계에서 어려움을 겪었다. Eatron은 쉽게 배포할 수 있는 지능형 소프트웨어 계층 (BMS용) 과 같은 솔루션 개발을 위해 이러한 미래 트렌드가 제공하는 기회를 최대한 활용하기 위해 플랫폼을 계속 최적화하고 있다.