전기차는 날로 높아지는 환경문제의 대안이 되고 있습니다.
탄소배출권 및 온실가스에 대한 경각심이 커지고 있는 만큼 인기가 높아지고 있는 전기차의 작동원리와 특성을 알아보고자 합니다.
전기차는 크게 4개 종류로 나눌 수 있습니다.
전기차
전기차의 특징
전기차는 고전압 배터리에서 전기에너지를 전기모터로 공급하여 바퀴가 돌아하게 함으로써 오직 전기만을 사용하는 무공해 차량입니다.
보통 완전 충전까지 5시간 정도가 걸립니다. 급송충전을 한다면 30~1시간 이내에 가능합니다.
모터와 배러티 중간에는 인버터가 있습니다.
인버터 : 전기모터에 생산된 교류를 직류로 바꾸어 배터리에 저장하기도 하고 모터를 구동할 때는 배터리에 저장된 교류를 직류로 변환시켜 에너지를 전달시켜주는 역할을 함
전기차의 장점
엔진이 없어 매연이나 온실가스를 배출하지 않습니다.
그래서 소음이 없고 진동이 적습니다. 부품의 마모가 없어서 차량 수명이 상대적으로 깁니다.
회생제동 기능이 있어서 브레이크를 밝으면 모터가 발전기로 전환되어 역으로 배터리를 충전하게 됩니다.
심야 전력으로 자택에서 충전시 비용을 더 줄일 수 있다.
기어 조작이 필요없어서 운전의 간소화
전기차의 단점
사고시 폭발 위험이 있습니다.
전기차 운용 팁
충전기 플러그인 상태에서 공조장치를 미리 가동시키면 쾌적한 상태로 드라이빙이 가능하며 출발시 에너지를 줄이는데 도움이 됩니다.
(공조장치 : 차내의 온도 습도를 조절하여 쾌적하게 하는 공기 장치)
수소전기차
수소차는 수소와 공기 중의 산소를 직접 반응시켜 전기를 생산하는 연료 전지를 이용하는 자동차로서 물 이외의 배출가스를 발생시키지 않기 때문에
각종 유해 물질이나 온실가스에 의한 환경피해를 저감할 수 있는 친환경 자동차 개념입니다.
수소전기차의 작동 원리
수소가 연료전지에 공급되면 전자와 수소이온으로 분리되고 이때 발생한 전자는 회로로 전달되어 전기에너지로 사용됩니다.
수소에서 분리된 수소이온들은 전해질 막을 통과해 반대편의 연료전지에 공급된 공기중의 산소와 반응하며 물을 생성합니다.
물은 외부로 공기와 함께 배출이 됩니다.
수소 전기차는 엔진이 없고 또한 전기공급없이 내부에서 전기 생산을 하는 특징이 있습니다.
대신 수소를 고압으로 저장해야 하는 수소탱크가 있습니다.
수소전기차의 장점
엔진이 없어 매연이나 온실가스를 배출하지 않습니다.
그래서 소음이 없고 진동이 적습니다. 부품의 마모가 없어서 차량 수명이 상대적으로 깁니다.
회생제동 기능이 있어서 브레이크를 밝으면 모터가 발전기로 전환되어 역으로 배터리를 충전하게 됩니다.
기어 조작이 필요없어서 운전의 간소화
하이브리드
전기차와 내연기관 두요소를 가지고 있는 자동차입니다.
하이브리드의 작동 원리
구동력에 모터와 엔진이 동시에 존재합니다. 감속에서는 배터리에 전기가 충전이 되고 가속이나 고속주행시는 엔진이 사용되는 등 주행중에 반복적으로 서로의
기관들이 전환되면서 구동이 됩니다.
출발이나 서서히 가속시는 전기모터를 사용하고 속도증가가 큰 경우는 둘다 작동을 합니다.
고속도로와 같은 고속 정속 주행시는 엔진만 사용합니다.
감속이나 제동시 발생되는 에너지를 전기에너지로 변환하여 배터리를 충전합니다.
신호대기 등 정차 시 엔진이 정지됩니다.
하이브리드의 장점
회생제동으로 충전하였다가 출발, 저속주행시 모토 동력만으로 주행하므로 가솔린차 대비 연비가 40% 이상 좋아 연료비가 절감됩니다.
일반 내연기관보다는 덜 사용하기 때문에 유지관리비가 덜 들어갑니다.
회생제동 기능이 있어서 브레이크를 밝으면 모터가 발전기로 전환되어 역으로 배터리를 충전하게 됩니다.
매연이 덜 발생하게 됩니다.
플러그인 하이브리드
하이브리드와 비슷하지만 외부전원을 이용해 배터리를 충전할 수 있는 차이가 있습니다.
하이브리드 전기는 자체 생산인 반면에 외부 전원의 충전으로 배터리를 충전할 수 있기 때문에 하이브리드보다 모터 사용을 더 길게 가져갈 수 있습니다.
플러그인 하이브리드의 작동 원리
배터리를 가득 충전후 출발하면 40KM 전후 까지는 모터의 힘만으로 주행이 가능하며 엔진을 사용할 필요가 없습니다.
위 3가지 종류의 전기차에 대해 이해하셨다면 쉽게 이해가 가실 겁니다.
출발이나 서서히 가속시는 전기모터를 사용하고 속도증가가 큰 경우는 둘다 작동을 합니다.
고속도로와 같은 고속 정속 주행시는 엔진만 사용합니다.
감속이나 제동시 발생되는 에너지를 전기에너지로 변환하여 배터리를 충전합니다.
플러그인 하이브리드의 장점
전기차 모드와 하이브리드차 모드 주행이 가능하고 전기차의 짧은 주행 거리를 극복 할 수 있는 장점 있습니다.
출퇴근의 짧은 거리라면 유지비 관리에 유리합니다.
전기차 모두의 주행가능 강화로 하이브리드차 대비 배출가스 40~50% 절감
물론 처음에는 기본 인프라가 없어서 정부 지원 부분이 많았습니다.
그러나 이제는 인프라와 구매층이 조금 생기니까 이러한 보조금 부분들이 점점 축소가 되고 있습니다.
그래도 전기차는 하이브리드 보다는 전 세계의 추세인 만큼 앞으로도 계속 수요와 공급은 늘어날 것입니다.
감사합니다.