테슬라 배터리 건강 테스트: 방법, 원리, 그리고 실제 결과 분석

이미 많은 사용자들이 배터리 테스트를 직접 진행해보았지만, 여전히 방법을 잘 모르는 분들도 있어 본 글에서는 테스트 절차와 그 원리에 대해 설명드리고자 합니다. 마지막에는 Dr.EV에서 제공하는 열화 진단 결과와의 비교 분석도 함께 다룰 예정입니다.

테슬라는 사용자가 배터리 건강 상태(SOH)를 직접 확인할 수 있도록 측정 기능을 제공합니다. 일반적으로 제조사 입장에서는 이러한 정보를 사용자에게 공개하는 데 부담을 느낄 수 있으나, 테슬라는 배터리 품질에 대한 투명한 소통 철학을 바탕으로 해당 기능을 지원하고 있습니다.

테슬라가 제공하는 이 측정 방식은 단순한 예측이 아니라, 실제 배터리 열화 상태를 물리적으로 계산하는 방식입니다. 이는 현재로서 사용자가 접근할 수 있는 유일한 직접 계산 기반 SOH 측정 방법이며, 계산 결과의 정확도는 전압 및 전류 센서의 정밀도에 따라 결정됩니다. 이 과정에서는 별도의 모델 추정 오차나 외부 간섭 요소의 개입이 거의 없기 때문에, 매우 신뢰도 높은 결과를 제공합니다.

먼저 위의 조건을 모두 만족해야 테스트를 진행할 수 있습니다.

•차량이 주차(P) 상태일 것

•배터리 잔량이 20% 이하일 것

•차량이 인터넷에 연결되어 있을 것

•예정된 소프트웨어 업데이트가 없을 것

•배터리 또는 열 관련 경고가 없을 것

•차량이 AC 충전기에 연결되어 있을 것

•AC 충전 장비가 최소 5kW 이상의 전력을 공급할 수 있을 것

•특히, 충전기가 차량의 요청에 따라 필요한 전력을 안정적으로 공급할 수 있어야 합니다.

이 조건이 충족되지 않으면 테스트가 실패하는 경우가 많습니다.

따라서 사용 중인 충전기의 사양을 반드시 확인하시거나, 자가 설치형 5kW 이상 AC 충전기를 사용하는 것을 권장드립니다.

배터리 건강 테스트가 시작되면 다음과 같이 테슬라 앱에서 확인 하실 수 있습니다.

이때 Dr.EV에서 확인을 해보면 배터리 레벨이 0%까지 떨어진 것을 확인 할 수 있습니다.

0%라고 여전히 Dr.EV에서 표기되는 것과 같이 2.4Kwh의 잔여 용량이 남아 있기 때문에 안심하셔도 됩니다.

모든 테스트가 완료된 후, 차량의 배터리 SOH는 83%로 측정되었습니다. 이는 현재 배터리의 저장 용량이 초기 설계 용량의 83% 수준이라는 의미입니다.

이 테스트 방식의 원리는 다음 그림과 같이 배터리를 방전한 후 다시 충전하면서 두 시점의 전압과 누적 충전량을 측정하는 방식입니다. 이때 두 시점은 배터리가 외부 부하 없이 안정된 상태에 있을 때 선택해야 하며, 가능한 한 개방 회로 전압(OCV, Open Circuit Voltage)에 가까운 전압을 사용합니다.

OCV는 외부 전류가 흐르지 않는 상태에서의 배터리 전압으로, 배터리 내부 저항의 영향을 받지 않기 때문에 SOC(State of Charge, 충전 상태)와의 관계가 명확하게 정의되어 있습니다. 따라서 두 지점의 전압을 OCV 곡선과 비교하면 SOC가 얼마나 변화했는지를 추정할 수 있습니다.

한편, 충전 중 측정된 전류의 누적값을 통해 이 두 시점 사이에 실제로 얼마만큼의 전하가 충전되었는지를 알 수 있습니다. 이때 SOC의 변화량과 충전된 전하량을 비교하면 전체 배터리 용량을 유추할 수 있습니다.

이렇게 유추한 배터리 용량을 초기 정격 용량과 비교하면 현재 배터리의 SOH를 계산할 수 있습니다. 예를 들어 초기 용량보다 유추된 용량이 10% 낮다면 SOH는 90%로 평가됩니다.

Dr.EV와 비교를 해보면 SOH가 비슷하게 나오는 것을 확인 할 수 있었고 대체방식 (긍정적 알고리즘)으로는 Dr.EV가 높게 나옵니다.

대체방식에서는 최대 용량이 적용될때 테슬라 결과와 비슷한 결과를 보여주고 있습니다.

초기 용량은 제조사에서 명시된 스펙으로 관리되지만, 실제 차량에 적용된 배터리 팩의 정확한 초기 용량을 파악하기는 어렵습니다. 이에 따라 Dr.EV는 이러한 불확실성과 오차 범위를 고려하여 두 가지 초기 용량 값을 기준으로 관리하고 있습니다.

한편, 테슬라의 자체 테스트 결과에서는 열화된 현재 배터리 용량이 명확하게 제공되지 않기 때문에, 설정된 초기 용량과 열화 수준에 대한 내부 보정 방식이나 트릭을 확인하기 어려운 점은 다소 아쉬움으로 남습니다.