작동원리와 종류, 내연기관과의 차이
다양한 유형의 전기자동차가 소비자와 구매를 원하는 소비자들을 위해 설계되고 있습니다. 오늘날 세계는 BEV, HEV, PHEV 및 FCEV라는 용어가 점점 익숙해지고 있습니다. 전문가들은 향후 가솔린으로 작동하는 차들은 전부 전기차로 대처가 될 것이라 전망하고 있습니다. 이는 세계의 정세에 따른 여파라 할 수 있는데요. 환경오염과 지구 온난화, 자원 고갈등의 문제로 정책적인 차원에서 제재가 들어갈 것이기 때문입니다. 그런데 현재로써는 전기차가 일반 가솔린차보다 20~30% 가까이 비싼 것이 사실입니다. 그러나 이를 보완할 수 있는 충분한 요소들이 있는데요. 전기차를 이용한다면 연비, 유지보수에 이득을 취할 수 있으며 무엇보다 탄소배출량이 제로이기 때문에 이 또한 정책상에 특혜를 볼 수 있습니다. 전기차의 가장 큰 특징이라고 하면 내연기관 대신 모터가 장착되어 있다는 점입니다. 즉 모터는 연료를 사용할 일이 없기 때문에 가스 배출이라는 것이 애초에 없다고 볼 수 있습니다. 이는 다른 말로 친환경적이라 할 수 있습니다. 전기 자동차는 어떻게 작동할까요? 전기 자동차의 작동 방식은 각각의 분류에 따라 다릅니다. 본 글을 통해 현재 판매되고 있는 전기 자동차의 종류와 유형, 작동 원리에 대해 알아보겠습니다. 연료를 통해 화학에너지가 발생이 되는 것이 가솔린 차량의 동력전달 방식입니다. 전기 자동차는 배터리에 충전된 에너지를 이용하여 전기 모터에 힘이 가해지고 전체 또는 부분적으로 구동되는 차량을 말합니다. 최초의 실용적인 전기 자동차는 1880년대에 생산되었습니다. 전기 자동차는 19세기 후반과 20세기 초반부터 인기가 있었습니다. 그러나 내연기관(ICE)의 혁신과 발전, 저렴한 가솔린 차량의 생산 등으로 전기차는 인기를 받지 못했는데요. 그 후로 에너지 저장 기술, 특히 배터리 기술의 발전으로 현 시대에 들어 전기 자동차의 인기를 끌어올렸습니다. 그렇다면 전기자동차는 어떻게 작동할까요? 제일 먼저 악셀을 밟았을 때부터 시작해 보겠습니다. 먼저 흔히 알고 있는 배터리 전기차 BRV 유형을 알아보겠습니다. 컨트롤러는 배터리 및 인버터로부터 전기 에너지를 전달받아 작동을 하게 됩니다. 컨트롤러가 작동하는 시점에서 인버터는 일정량의 전기 에너지를 모터로 전달합니다. 물론 페달의 밟는 압력에 따라 그 양은 달라지는데요. 최대 2만 와트에서 3만 와트까지 전력을 공급할 수 있습니다. 전기 모터는 전기 에너지를 기계적 에너지 즉 회전의 힘으로 전환 됩니다. 자동차의 배터리와 실제 모터 사이의 연결 고리인 모터 제어기는 가속계인 페달과 연결된 제어신호를 수신하는 역할을 하게 됩니다. 모터가 회전하면 변속기가 회전하게 되며 그 다음으로 휠이 회전하게 되고 차량은 움직이게 됩니다. 전지형 전기차는 전지로 차가 운행됩니다. 그렇기에 ICE가 내부에 없는데요. 전기를 공급받는 원천은 전기 그리드이며 이는 대형 배터리 팩에 저장됩니다. 이러한 배터리 팩은 하나 이상의 부품에 전기를 공급하게 됩니다. 자동차 배터리는 보통의 납산 배터리 또는 보다 정교하고 오래 지속되는 NiMH 배터리로 구분됩니다. 이러한 배터리는 일반적인 DC 모터의 경우 96~192V입니다. 전기 자동차의 배터리 충전 메커니즘이 가장 중요한 역할을 하게 됩니다. 배터리는 스스로 전압, 전류 및 온도를 체크하여 과열로 인한 손상을 방지합니다. 일반적인 배터리는 이러한 방식으로 특별히 제작된 유선 충전 도크를 통해 3-4시간 이내에 완전히 충전될 수 있습니다. 그렇다면 전기차의 종류에 대해 알아보겠습니다. 전기 자동차는 크게 5종류가 있으며, 다음과 같이 구분됩니다. 배터리 전기차(BEV), 하이브리드, 하이브리드 전기차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기차(PHEV), 연료 전지 전기차(FCEV)가 있습니다. 다음으로는 배터리 전기차의 주요 구성요소에 대해 알아보겠습니다. 전기 모터, 인버터, 배터리, 컨트롤 모듈 등이 주요 부품들 입니다. BEV의 전기공급의 원리에 대해 알아보겠습니다. 먼저 DC 배터리에서 전기 모터로 공급이 가능한 AC로 전력으로 변환이 됩니다. 가속 페달은 컨트롤러로 신호를 전송하게 되며 AC 전원 주파수를 인버터에서 모터로 전달하여 차량 속도를 제어합니다. 모터가 톱니바퀴를 통해 연결되고 회전을 시작하게 됩니다. 브레이크를 밟거나 전기차가 감속하면 모터가 교류 발전기 역할을 하게 되어 전력을 생산하며 이는 배터리로 다시 보내지게 됩니다. 이러한 BEV의 브랜드로는 각광을 받고 있는 테슬라가 있으며, 폭스바겐, 도요타, 현대 아이오닉5, 기아 소울 그 외에도 BMW, 쉐보레 등이 그 뒤를 잇기 위해 고군분투 하고 있습니다. 다음은 하이브리드 전기차(HEV)에 대해 알아보겠습니다. 하이브리드는 크게 표준과 병렬로 구분이 됩니다. 특징으로는 ICE와 전기모터 두 가지를 같이 구동이 가능하다는 것입니다. 내연 엔진은 연료로부터 공급을 받고 모터는 대형 배터리로부터 공급을 받습니다. 바퀴를 돌리는데 실질적으로 두가지 전부 작용을 한다 할 수 있습니다. 전기차의 기본 엔진 원리는 알면 간단하고 모르면 복잡할 수 있습니다. 또한 모델에 따라 운전경험에 따른 기술이 필요하기도 합니다. 과속 시 전력의 소모가 커지기에 60~70km를 준수하며 운행하는 것이 필요하고, 평소에 에코모드로 주행하는 것이 차량을 오래 유지하는 방법이라 할 수 있습니다.
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