현대기아차 하이브리드는 어떻게 고장이 나는가?

기아 K5 하이브리드 2012년식차량이며, 경남 진주에서 하이브리드 고전압배터리를 교체 수리한 차량입니다. 시동불능 및 주행 불가로 지하 주차장에 오랫동안 보관하였던 차량입니다. 해당 차량의 경우 장기간 방치된 상태로 하이브리드 시스템 관련 문제점이 많은 차량이었지만 시발점은 아주 간단한 부분에서 시작되었습니다. 현대 기아차 하이브리드 제어부의 경우 고질병 결함 수준으로 볼 수 있어 시작점은 제어부 고장으로부터 고장이 시작되었습니다.

테스트 차원으로 계기판상 경고등을 삭제한 후 하이브리드 시스템 상태를 점검하기로 하고 시운전을 해보았습니다. 고전압 배터리에 문제가 있어서 리터당 연비는 불과 7.1리터에 불과하였습니다. 가혹 조건 주행 테스트를 했다고 할지라도 너무 낮은 수준의 연비를 보이고 있는 차량이었습니다.

현대기아차의 하이브리드 시스템 고장의 대표주자 에러코드인 P1B74 고전압 배터리 전압센싱 라인 단선입니다. 해당 에러코드로 어떤 부분을 수리해야 하냐는 진단을 판단하느냐 따라 하이브리드 경험이 있는가와 없는가를 가늠할 수 있습니다. 해당 에러코드는 말 그대로 '고전압 배터리 전압센싱 라인 단선'이기 때문에 하이브리드 고전압배터리에 문제가 있다고 판단할 수 있습니다.

하지만 스캐너상 데이터를 보면 단순하게 고전압배터리 문제라고 판단하기에 애매한 부분이 있습니다. 우선 살펴봐야 할 부분은 배터리 팩 전압이 6553.5볼트가 나오고 있다는 점입니다. 배터리 팩 전압이 6553.5볼트라는 것부터가 말이 안된다는 점입니다. 현대 기아차 하이브리드 고전압배터리 팩의 기본 상식과 구조를 알고 있는 사람이라면 배터리 팩 전압이 6553.5볼트는 현실적으로 나타날 수 없다는 점을 쉽게 알 수 있습니다. 한 셀당 3.75볼트가 기본 전압으로 한 팩셀인 한 모듈당 8개로 구성되어 있고, 9개 팩셀 즉 9개의 모듈로 구성되어 있음으로 총 72개셀로 구성되어 있기 때문에 현대 기아차 하이브리드 고전압배터리 팩의 기본 전압은 270볼트라는 점을 쉽게 알 수 있습니다.

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또한 최대셀 전압이 5.1볼트이며, 최소 셀 전압 역시 5.1볼트로 스캐너상 최대 최소 전압 수치 5.1볼트 기준으로 72개셀로 구성된 고전압 배터리팩이기 때문에 배터리 팩 총전압은 367볼트가 되어야 하지만 스캐너상 배터리 팩 총전압은 6553볼트라는 것은 문제가 있다고 생각할 수 있습니다. 배터리 팩 총전압은 6553볼트라는 것 그냥 스캐너상 경고등으로 이해하면 됩니다.

그리고 최대셀 및 최소셀 전압이 5.1볼트임에도 불구하고, 배터리 개별 셀 전압은 0볼트를 표시하고 있습니다. 절연저항까지로 0킬로옴으로 표기되고 있었습니다. 이렇게 된다는 점은 현재 고전압 배터리 수치를 인식하는 센싱부가 잘못되었다는 결론을 얻을 수 있습니다. 고전압 배터리 수치를 인식하는 센싱부는 바로 제어부인 BMS입니다. BMS가 문제가 발생한 것으로 볼 수 있으며, 우선적으로 BMS를 교체한 후에 고전압 배터리를 다시 스캐너로 상태를 확인해야 합니다.

이런 과정을 겪어서 고전압 배터리까지 교체 판단을 한 후에 BMS와 하이브리도 고전압배터리를 교체하기 위해 작업을 시작했습니다. 해당 부분들을 말끔하게 교체한 후에 기본적인 스캐너상 점검을 통해 하이브리드 시스템의 정상작동을 확인한 후에 테스트 시운전까지 마친 후 출고를 해야 합니다.

모든 수리 교체를 마친 후에 테스트 시운전을 한 결과 리터당 16.1킬로의 연비를 보여주고 있습니다. 정상적인 연비를 보여주고 있으며, 해당 차량이 운행을 하지 못했던 문제점을 말끔하게 해결하였습니다. 해당 차량의 문제점은 하이브리드 배터리 내부 밸런싱이 깨지면서 BMS에서 밸런싱 작업을 하다가 BMS까지 과부하가 걸리면서 BMS까지 망가지게 되고, 망가진 BMS는 하이브리드 고전압 배터리를 제대로 관리를 못하게 되면서 하이브리드 고전압 배터리 상태가 더욱 문제가 발생하게 되는 악순환을 반복하면서 현대 기아차 하이브리드 시스템이 망가지게 되는 결과를 가져옵니다.

만약 여러분의 하이브리드 차량 및 전기차 배터리의 문제가 발생했다면 정확한 밸런싱 리빌딩배터리를 원칙으로 하는 전국 수리망을 갖춘 밸런싱 하이브리드 메인배터리 리빌딩 서비스를 이용하시길 권장합니다.

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테헤란로 - 네이버톡톡

자동차전문에디터 테헤란로

현대 기아차 하이브리드 제어 시스템 및 고전압 배터리 전문성있는 작업이란?

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