P1B70 고전압배터리 저전압 증상이 나타난 그랜저HG 하이브리드 2014년 차량에 대한 고전압배터리 교체 작업에 대한 포스팅입니다. 해당 차량의 정비 내용을 통해 셀 전압 편차에 대한 중요성을 언급하고자 합니다. 하이브리드 차량에서 가장 소모품 성격이 강한 부품 중 하나가 고전압배터리입니다. 하이브리드 고전압배터리는 가장 소모품 성격이 강한 부품이지만 가장 중요한 부품이기도 합니다. 하이브리드 차주라면 가장 중요한 고전압배터리에 대한 상식인 셀 전압 편차에 대한 이해가 필요해 포스팅을 기획하였습니다.
보통 시동배터리의 경우 개인적으로 내연기관에서는 사용상 아무런 문제없는 60~70% 수준까지 성능 저하가 와도 교체를 해버립니다. 하지만 하이브리드 차량의 경우 하이브리드 전용 시동배터리를 필수로 사용하며, 성능 저하가 20%수준까지 떨어져도 방전 현상이 2회 이상 나오지 않는 이상 계속 사용합니다. 왜냐하면 하이브리드 시스템에서는 저전압 전압 계통을 관리해주는 LDC라는 부품이 있기 때문입니다. 하지만 해당 차량은 무슨 이유인지는 모르겠지만 시동배터리가 사망하여 교체하였습니다. 우선 고전류 충전을 통해 시동배터리를 살리려는 노력 후에 교체 판정을 하였습니다.
주행거리는 20만킬로를 넘었으며, 이제 길들이기가 끝난 차량입니다. 계기판상 경고등이 엔진 경고등부터 선명하게 이상이 있다고 알려주고 있습니다. 계기판상 경고등만으로는 엔진 경고등이 표출되는 이유는 정확하게 알기 위해서는 정밀진단이 필요합니다.
스캐너상 에러코드는 다음과 같습니다.
P1B70 고전압 배터리 저전압 에러코드가 표출되었습니다.
모든 자동차 스캐너 에러코드가 그렇지만 스캐너상 에러코드는 정비를 위한 참고 지표일 뿐 정답은 아닙니다. 에러코드의 원인과 결과가 모두 표출되지 않는 특성이 있기 때문입니다. 실질적으로 해당 차량은 P1B70만 표출된 상태이지만 P1B77 및 P1B74 에러코드까지 동시에 표출되어야 합니다. 3가지가 동시에 표출되어야 하는 상황이지만 한 가지만 표출된 상태이므로 해당 차량에 대한 스캐너 진단코드의 신뢰도는 33% 수준입니다.
이런 이유로 하이브리드 차량의 스캐너상 에러코드는 일반 내연기관 보다 더욱 신뢰도가 떨어지는 특성이 있으며, 작동 여부(상황)에 따라 변화값 흐름까지 읽어내야 하기 때문에 하이브리드 자동차 정비가 더욱 어렵습니다.
하이브리드 고전압 배터리 셀 전압 편차의 중요성에 대해
셀 전압 편차에 대한 내용은 다음과 같습니다.
- 하이브리드 차량의 고전압 배터리 팩은 수십 개의 배터리 셀로 구성되어 있습니다. 현대기아차의 경우 72개셀로 구성되어있으며, 도요타 렉서스 하이브리드의 경우 모델에 따라 168개셀부터 240개셀로 구성되어 있습니다.
- 고전압배터리팩을 구성하는 셀들의 전압이 균일하지 않으면, 배터리 팩 전체의 성능과 수명에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 하이브리드 시스템을 구성하는 부품들에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 셀 간 전압 편차가 크면 배터리 팩의 충전 및 방전 효율이 저하되고, 배터리 수명이 단축될 수 있습니다.
- 하이브리드 차량의 배터리 관리 시스템(BMS)은 셀 간 전압 균형을 유지하는 것이 매우 중요합니다.
이런 이유로 그동안 하이브리드 차량을 수리하면서 고전압배터리 밸런싱에 대해 강조하고 있습니다. 고전압배터리팩 밸런싱의 경우 전압 밸런싱과 용량 밸런싱이 있으며, 이 두가지를 해결할 수 있어야 고전압배터리 밸런싱을 제대로 했다고 할 수 있습니다. 또한 제어부인 BMS에 대한 개선품이 반드시 필요하다고 강조하고 있습니다.
이렇게 교체된 고전압배터리의 전압 편차는 3.98볼트로 일정하게 표출되는 것을 스캐너상 수치로 확인할 수 있습니다. 이를 바탕으로 교체된 신품 수준의 고전압배터리팩을 점검 진단을 한 후 하이브리드 시스템 안정화 작업까지 동시에 실시합니다. 고전압배터리를 교체했다고 해서 하이브리드 차량 수리가 끝난 것이 아닙니다.
교과서적으로 셀 전압 편차가 0.00볼트로 없다는 것을 교체 후 스캐너 데이터 내용을 확인하면 쉽게 확인할 수 있습니다. 가장 기본적인 셀 전압 편차가 없다는 것은 리빌딩 배터리라고 할지라도 제대로된 재생기술이 있다면 셀 전압 편차가 0.00볼트로 신품 수준으로 재생이 가능하다는 것입니다.
셀 전압 편차 관리의 필요성
- 셀 전압 편차가 크면 배터리 팩의 수명이 단축되고 안전성이 저하될 수 있으니 주기적인 관리가 필요합니다. 또한 제어부에 대한 센싱 능력치를 주기적으로 진단하여 제어부에 대해 관리 또는 교체를 해줘야 합니다.
- 셀 전압 편차가 심한 경우 배터리 팩 교체가 필수가 되는데, 이에 대한 셀전압 편차에 대한 기준은 하이브리드 고전압배터리 진단에 대한 많은 경험과 노하우가 필요합니다.
셀 전압 밸런싱(균형화) 기술을 보유한 업체에서 고전압배터리를 교체해야 합니다.
- 배터리 셀 간 전압 균형을 유지하기 위해 2차전지 학계 및 업계에서 다양한 셀 밸런싱 기술이 연구되고 있지만 현실적으로 적용가능한 현실적인 기술을 보유한 업체는 거의 없습니다.
- 셀 전압 편차가 크면 충전 시간이 오래 걸리게 되므로 요즘 차주 분들의 차량의 충전시간이 길어질 경우 고전압배터리 셀 전압 편차가 커진 것으로 의심해봐야 합니다. 셀 전압 편차가 커졌다는 것은 고전압배터리 성능 저하가 왔다고 볼 수 있기 때문입니다.
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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