전기자동차_충전기술기본

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전기자동차_충전기술기본

전기자동차(이하 EV) 기본에 이어 전기자동차의 충전기술에 대한

기본적인 상식들에 대해 정리함.

아래의 유튜브 영상을 주로 하여 내용을 정리함

0. 관련 용어

※ OBC (On Board Charger) : 충전기의 AC 입력을 배터리의 DC로 변환하는 장치
※ SOC (State Of Charge) : 배터리의 잔존 용량
※ CP (Control Pilot) : 전기차와 전기 충전기(EVSE) 사이에 상호 모니터링을 하는 통신 기능
※ PD (Proximity Detection) : 충전기가 충전구에 꽂혀있는지 확인 여부 (충전구가 꽂혀있으면 전기차 이동이 불가)
※ EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment) : 전기차 충전기
※ ICCB (In Cable Control Box) : 전기자동차 홈 충전 장치

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1. EV 충전 기술의 필요성

  • EV의 핵심 기술 : 배터리, 모터, BMS(Battery Management System), 충전(Charge) 기술
  • 최근, EV 판매 확충에 따라 EV 충전소 확충이 필요해짐.
  • 일반적인 완속 충전기 -> 급속 충전기가 대세가 되고 있는 시점.
    • 신축건물에 고속충전기 설치 여부가 중요한 항목으로 포함이 되고 있음.
  • 현재 EV 충전은 내연기관 자동차보다 충전이 다소 불편한 상황.

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2. EV의 충전기술

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2.1 충전기술의 전기에 관련된 구분

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2.2 EV Cell Safety System

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2.3 충전기의 유형

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2.4 충전기의 다양한 Connector(socket)

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  • 다양한 EV 제조사의 충전을 위해 Type 1 (단상)과 Type 2 (3상), 차데모, DC Combo 1 등이 골고루 설치되어야 함.

2.5 충전기의 충전 방법

2.5.1 완속충전

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  • 220V 교류 전원을 이용하여 OBC를 통해 DC로 변환하여 배터리를 충전하는 방식.
  • 보통 완충 시간이 4~5시간 정도(아이오닉 전기차 기준).
  • 크게 Type 1 (단상)과 Type 2 (3상) 방식으로 나눔(2.4항 참고)
    • Type 1 : 범용 (대부분의 나라에서 사용)
    • Type 2 : 유럽 (르노 자동차의 영향)

2.5.2 급속(고속)충전

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  • OBC를 거치지 않고 직류 고전압을 이용하여 바로 고전압 배터리를 충전하는 방식.
  • 보통 완충시간이 25분 내외 (아이오닉 전기차, 100kW급 충전기 기준).
  • 처음에는 CHAdeMO 방식을 많이 사용함.(2.4항 참고)
    • 미국과 유럽은 완속과 급속을 통합으로 Combo 방식을 규격화하여 충전구가 하나
    • 우리나라도 최근에는 국제적인 추세에 따라 콤보 방식을 채택하여
      충전구도 하나로 줄이고 충전기에서도 콤보를 가지고 충전할 수 있게 인프라를 구축할 예정.

2.5.3 무선충전

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2.6 EV의 급속(고속)충전기술의 핵심지표

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3. EV의 배터리 소재에 따른 충전 기술

3.1 리튬이온배터리 셀의 충방전 그래프

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3.2 최근의 리튬이온배터리의 고속 충전기술(Enevate 사)

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3.3 EV에 사용하는(특히 인버터)전력 반도체

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4. EV 충전소에 필요한 요소들

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5. EV 고속충전

5.1 고속충전을 위한 테슬라(TESLA)의 사례

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5.2 Hyundai의 E-GMP Multi-charging System

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5.3 400V System vs 800V System

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