자동차 기초 지식 1탄 - 전기차의 구동 원리

[전기차 동력 구조] 전기차는 배터리에 저장된 전력을 통해 모터를 회전하여 주행하므로 기존 내연기관차에서 가장 중요한 요소였던 엔진과 변속기가 없으며 크게 아래 5가지 부품으로 구성된다.

 

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전기차 동력 구조(출처 : Hyundai.co.kr, 영현대)

1. 구동모터    2. 감속기    3. 배터리    4. 온보드차저    5. 통합전력제어장치(ECU)

 

[1] 구동모터

: 전기의 힘으로 회전하여 바퀴를 구동시키는 장치

*회생제동시스템; 내리막길 등 탄력 주행 시 발생하는 운동에너지를 전기 에너지로 전환해 배터리에 저장시키는 시스템

 

[2] 감속기

: 모터의 회전수를 줄여서 적절한 힘을 만드는 기어

*구동모터 분당 회전수(RPM)은 내연기관 엔진보다 훨씬 높으므로 감속기를 통하여 동력 변속(감속)

 

[3] 배터리 

: 전기 에너지를 저장하는 장치

 

[3-1] 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)

: 수많은 배터리(셀)를 하나의 배터리처럼 사용할 수 있도록 관리하는 시스템

- 셀 충전/방전 상태를 감시하며 배터리 이상 감지 시 릴레이(특정 조건 회로 개폐 장치)를 통해 전원 조절 역할.

*BMS는 배터리와 일체형으로 설계되는 경우가 많으며, 통합전력제어장치(EPCU)에 포함되기도 한다.

 

[3-2] 배터리 히팅 시스템

: 배터리 최적 온도 유지 통한 동절기 성능 저하 예방 및 주행거리 확보 장치

 

[4] 온보드차저(OBC, On Board Charger)

: 외부 교류 전원(AC)을 직류 전원(DC)으로 변환하는 장치

- 완속 충전 조건 및 가정용 플러그 충전시 사용되는 교류-직류 변환 장치 *급속 충전 - 직류 이용

 

[5] 통합전력제어장치(VPCU)

: (1)인버터, (2) LDC, (3)VCU 구성, 차량 내 전력을 제어하는 장치를 통합하여 효율성을 높이는 장치

 

[5-1] 인버터(Inverter)

: 배터리의 직류 전원(DC)을 교류 전원(AC)으로 변환하는 장치 *모터 속도 제어(가감속 제어) 역할

 

[5-2] LDC(Low voltage DC-DC Converter)

: 고전압 배터리 전압을 저전압(12V)으로 변환하여 전장 시스템에 전력을 공급하는 장치

*고전압 배터리는 높은 전압을 사용하지만, 자동차 전장 시스템은 낮은 전합을 사용하기에 LDC 이용

 

[5-3] VCU(Vehicle Control Unit)

: 차량 내 전력 제어기를 총괄하는 컨트롤 유닛

  모터 제어, 회생제동 제어, 공조 부하 제어, 전장 부하 전원공급 제어 등 컨트롤

 

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참고자료(Reference)

[전기차 백과사전 A to Z] 쉽게 알아보는 전기차의 구동 원리