BMS와 PCM: 리튬 배터리 팩의 차이점은 무엇인가요?

리튬 배터리 팩을 개발할 때 두 가지 용어를 자주 볼 수 있습니다:BMS그리고PCM. 두 가지 모두 배터리 보호와 관련이 있으며, 위험한 작동 환경을 예방하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이 때문에 때때로 두 개념이 같은 의미인 것처럼 취급되기도 합니다.

사실, 두 사람은 완전히 같지 않습니다.

PCM은 주로 리튬 셀의 기본 전기 보호를 위해 설계된 반면, BMS는 보다 고급 모니터링, 관리, 통신 및 제어 기능을 제공할 수 있습니다.

BMS와 PCM의 차이를 이해하면 엔지니어들이 단순한 배터리 팩을 과도하게 설계하거나, 더 까다로운 응용에 비해 너무 기본적인 보호 회로를 사용하는 것을 피할 수 있습니다.

리튬 배터리의 PCM이란 무엇인가요?

PCM은보호 회로 모듈.

주요 임무는 리튬 배터리가 안전한 전기 한계 밖에서 작동하지 않도록 보호하는 것입니다.

일반적인 PCM은 다음과 같은 서비스를 제공할 수 있습니다:

• 과충전 보호
• 과방전 보호
• 과전류 보호
• 단락 방지

일부 PCM 설계에는 NTC 온도 센서나 기타 추가 보호 기능도 포함될 수 있습니다.

소형 리튬 폴리머 배터리와 비교적 단순한 배터리 팩에는 PCM이면 충분한 경우가 많습니다.

예를 들어, 휴대용 전자기기에 사용되는 컴팩트 1S 리튬 폴리머 배터리는 과충전, 심방전, 비정상적인 전류에 대한 기본적인 보호만 필요할 수 있습니다.

이러한 유형의 응용 분야에서는 복잡한 스마트 BMS를 추가하는 것이 실질적인 이점을 크게 제공하지 못할 수 있습니다.

BMS란 무엇인가요?

BMS는 다음과 같은 약자입니다.배터리 관리 시스템.

BMS는 PCM과 마찬가지로 기본 배터리 보호를 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 배터리 팩에 대한 훨씬 더 많은 정보를 관리할 수도 있습니다.

설계에 따라 BMS는 다음을 모니터링할 수 있습니다:

• 개별 셀 전압
• 팩 전압
• 충전 및 방전 전류
• 셀 온도
• 충전 상태 (SOC)
• 건강 상태 (SOH)
• 남은 수용 능력
• 사이클 카운트
• 세포 불균형
• 고장 조건

고급 BMS 솔루션은 CAN, RS485, UART, SMBus, I2C, 블루투스 또는 기타 프로토콜을 통해 메인 장치와 통신할 수 있습니다.

아직 어떤 종류의 BMS가 필요한지 결정 중이라면, 저희 가이드도 참고해 보실 수 있습니다리튬 배터리 팩에 적합한 BMS를 선택하는 방법.

BMS와 PCM: 주요 차이점은 무엇인가요?

차이를 이해하는 가장 쉬운 방법은 PCM이 주로 다음과 같은 것에 집중한다는 점입니다.보호, 반면 BMS는보호 및 배터리 관리.

특징	PCM	BMS
과충전 보호	네	네
과방전 보호	네	네
과전류 보호	네	네
단락 방지	네	네
온도 모니터링	선택적/기본	보통 지원받는다
셀 전압 모니터링	제한	네
셀 밸런싱	가끔	다중 셀 팩에서 흔히 사용됩니다
SOC 계산	보통은 아니에요	이용 가능
SOH 모니터링	보통은 아니에요	이용 가능
통신	보통은 아니에요	CAN, UART, RS485, SMBus 등등.
데이터 로깅	아니	가능성 있어
일반적인 응용	작고 단순한 배터리	복잡하거나 고부가가치 배터리 시스템

하지만 정확한 기능은 회로 설계에 따라 다릅니다. 모든 BMS가 이러한 고급 기능을 모두 포함해야 한다는 규칙은 없습니다.

일부 제조업체는 용어를 다르게 사용하므로, 도면에 인쇄된 이름보다 실제 사양이 더 중요합니다.

보통 언제 PCM이 있으면 충분할까요?

PCM은 배터리 시스템이 비교적 단순할 때 종종 적합합니다.

대표적인 예는 다음과 같습니다:

• 블루투스 기기
• 소형 소비자 전자제품
• 휴대용 조명
• 뷰티 기기
• 소형 스마트 웨어러블
• 간단한 1S 리튬 폴리머 배터리 팩
• 저전력 휴대용 전자기기

어떤 제품이 3.7V 1000mAh 리튬 폴리머 배터리를 사용하고, 기본 휴대용 기기만 전원을 공급하면 된다고 가정해 봅시다.

장비가 배터리 통신, SOC 보고, 셀 밸런싱, 복잡한 장애 진단이 필요하지 않다면 PCM이 더 실용적인 해결책일 수 있습니다.

더 작고, 단순하며, 보통 비용 효율성도 높습니다.

이는 PCB 크기와 배터리 두께가 제한된 컴팩트 제품에 특히 중요합니다.

BMS는 언제 사용해야 할까요?

배터리 시스템이 복잡해질수록 BMS는 더 유용해집니다.

예를 들어, 8개 또는 16개의 셀을 직렬로 연결된 배터리 팩을 생각해 봅시다. 셀 간의 작은 전압 차이는 반복적인 충전과 방전으로 인해 더 커질 수 있습니다.

이 경우 배터리는 개별 셀의 모니터링과 밸런싱이 필요할 수 있습니다.

BMS는 또한 호스트 장치가 배터리가 정확히 무엇을 하는지 알아야 할 때 흔히 사용됩니다.

일반적인 적용 사례는 다음과 같습니다:

• 에너지 저장 시스템
• 의료 장비
• 산업 장비
• 로봇공학
• 전기 이동성 제품
• AGV
• 통신 장비
• 대용량 리튬 배터리 팩
• 스마트 배터리 시스템

예를 들어, 의료기기나 산업용 기기는 배터리가 남은 용량, 온도, 사이클 수, 또는 고장 정보를 호스트 컨트롤러에 보고해야 할 수 있습니다.

단순한 PCM으로는 보통 이 정도 수준의 정보를 제공할 수 없습니다.

BMS가 항상 PCM보다 더 나은가요?

꼭 그런 건 아니에요.

더 복잡한 배터리 관리 시스템이 반드시 더 나은 설계는 아닙니다.

올바른 해결책은 적용 상황에 따라 다릅니다.

작은 단일 셀 배터리가 기본적인 보호만 필요하다면, 대형 스마트 BMS를 사용하면 비용, PCB 크기, 대기 전력 소비, 펌웨어 복잡성, 개발 시간이 증가할 수 있지만 추가 가치를 크게 창출하지 못할 수 있습니다.

반면, 고전압 다중 전지 배터리에 기본 PCM만 사용하면 모니터링 및 관리가 부족할 수 있습니다.

목표는 가장 진보된 서킷을 선택하는 것이 되어서는 안 됩니다.

배터리 팩의 실제 요구사항에 맞는 회로를 선택하는 것이 중요합니다.

멀티셀 배터리 팩은 어떤가요?

다중 셀 배터리 팩은 모든 직렬 셀 그룹이 안전한 전압 범위 내에 있어야 하므로 더 많은 주의가 필요합니다.

충전 중 한 셀 그룹이 다른 그룹보다 먼저 상한 전압 한계에 도달하면 배터리가 조기 충전을 중단할 수 있습니다.

방전 시 다른 셀 그룹이 먼저 하위 전압 한계에 도달하면, 다른 셀이 여전히 사용 가능한 에너지를 가지고 있음에도 불구하고 팩이 종료될 수 있습니다.

이 때문에 많은 멀티셀 배터리 시스템이 셀 모니터링과 밸런싱을 갖춘 BMS를 사용합니다.

하지만 비교적 단순한 다중 셀 배터리 팩은 고급 통신 없이도 보호 PCB를 사용할 수 있습니다.

다시 말하지만, 전기 아키텍처는 단순히 두 이름 중 하나를 선택하는 것이 아니라 실제 적용 환경에 기반해야 합니다.

1S 리튬 배터리에 BMS나 PCM이 필요한가요?

많은 1S 리튬 배터리의 경우 PCM이면 충분합니다.

직계열 세포 그룹이 하나뿐이기 때문에 서로 다른 계열 그룹을 균형 맞출 필요가 없습니다.

보호 보드는 셀의 과충전, 과방전, 과전류, 단락 등을 모니터링할 수 있습니다.

하지만 일부 1S 스마트 배터리는 연료 측정, 온도 정보, 인증 또는 통신이 필요할 때 더 발전된 배터리 관리 회로를 사용할 수 있습니다.

따라서 단일 전지 배터리의 경우에도 최종 결정은 제품에 따라 다릅니다.

선택하기 전에 무엇을 확인해야 할까요?

BMS와 PCM 중 하나를 결정하기 전에, 배터리 제조사에 명확한 적용 정보를 제공하는 것이 도움이 됩니다.

주요 사양은 다음과 같습니다:

• 배터리 화학
• 직렬 및 병렬 구성
• 명목 전압
• 배터리 용량
• 최대 충전 전압
• 연속 방전 전류
• 최대 전류
• 작동 온도
• 최대 배터리 크기
• 필수 커넥터
• NTC 요구사항
• 통신 프로토콜
• SOC 디스플레이 요구사항
• 타겟 인증
• 예상 적용

이러한 세부 사항들은 보호 회로를 셀, 배선, FPC, 커넥터, 기계 구조와 함께 설계할 수 있게 합니다.

GLOFLUX가 PCM 및 BMS 솔루션을 맞춤화할 수 있나요?

네.

배터리 프로젝트에 따라 GLOFLUX는 기본 보호 회로를 가진 리튬 배터리 팩이나 더 진보된 BMS 솔루션을 개발할 수 있습니다.

설계는 다양한 전압, 용량, 전류, 공간, 커넥터, NTC, 통신 및 응용 요구사항에 맞게 조정할 수 있습니다.

컴팩트 제품의 경우 PCB 크기와 커넥터 배치가 특히 중요할 수 있습니다. 대형 배터리 시스템에서는 통신, 밸런싱, 열 모니터링, 시스템 통합이 더 중요해질 수 있습니다.

올바른 해결책은 배터리가 실제로 어떻게 사용될지 이해하는 것부터 시작합니다.

최종 소감

BMS와 PCM의 주요 차이점은 배터리 관리 수준입니다.

A PCM은 주로 필수 보호 기능을 제공합니다, 그리고 aBMS는 보호와 모니터링, 밸런싱, 통신, SOC 계산 및 기타 지능형 기능을 결합할 수 있습니다.

간단한 소형 리튬 배터리의 경우, PCM만으로도 충분할 수 있습니다. 멀티셀, 고용량, 고전력 또는 스마트 배터리 응용에서는 BMS가 보통 더 유용한 관리 기능을 제공합니다.

BMS와 PCM 중 어느 쪽이 보편적으로 더 낫냐고 묻는 것보다는, 실제 작동 중에 배터리가 모니터링, 보호, 통신에 필요한 것이 무엇인지 묻는 것이 더 유용합니다.

자주 묻는 질문

PCM이 BMS와 같나요?

꼭 그렇지는 않습니다. PCM은 주로 기본 배터리 보호를 제공하며, BMS는 모니터링, 밸런싱, 통신, SOC 계산 및 기타 관리 기능도 제공할 수 있습니다.

PCM을 리튬 폴리머 배터리에 사용할 수 있나요?

네. PCM 보호 회로는 리튬 이온 및 리튬 폴리머 배터리 팩, 특히 소형 1S 배터리에서 흔히 사용됩니다.

BMS에 PCM 보호 기능이 포함되어 있나요?

대부분의 경우, 그렇습니다. BMS는 일반적으로 과충전, 과방전, 과전류, 단락 방지 보호와 추가적인 관리 기능을 포함합니다.

모든 멀티셀 배터리에 스마트 BMS가 필요한가요?

아니요. 필요한 관리 수준은 용도, 시리즈 수, 전류, 안전 요구사항, 통신 또는 배터리 데이터가 필요한지에 따라 달라집니다.

BMS와 PCM 중 어느 쪽이 더 저렴한가요?

기본 PCM은 회로와 기능이 더 단순하기 때문에 일반적으로 비용이 적게 듭니다. 스마트 BMS 설계는 추가 IC, 센서, 통신 회로, 소프트웨어 및 개발이 필요할 수 있습니다.

내 배터리가 BMS가 필요한지 PCM이 필요한지 어떻게 알 수 있나요?

배터리 전압, 직렬 구성, 전류, 온도 범위, 통신 요구사항 및 적용 방식부터 시작하세요. 배터리 제조업체는 기본 보호 장비가 적합한지 더 고급 BMS가 적합한지 판단할 수 있습니다.