전기 자동차는 어떻게 작동합니까? 주요 구성 요소와 기능 알아보기

Feb 25, 2024

EV는 겉보기에는 일반 자동차처럼 보이지만 실제로는 내연기관 자동차와 비교해 작동 방식이 상당히 다릅니다.

대부분의 자동차 제조업체는 기존 구매자를 소외시키지 않기 위해 전기 자동차를 기존처럼 보이게 만들려고 노력하지만 EV는 내연기관 자동차와 상당히 다르게 작동합니다. 이들의 추진력은 액체 연료를 사용하는 차량의 추진력과는 완전히 다른 시스템에 의존합니다.

이것이 바로 자동차 정비사가 특별한 훈련을 받지 않은 이상 일반적으로 EV 작업을 거부하는 이유입니다. EV 소유 경험을 최대한 활용하려면 전기 자동차를 작동시키는 요소와 주요 구성 요소가 무엇인지 아는 것이 중요합니다.

EV를 구동하는 데 필요한 주요 구성 요소와 시스템은 다음과 같습니다.

EV를 만드는 데 사용되는 가장 크고 무겁고 가장 비싼 구성 요소는 배터리 팩입니다. 그 역할은 상당한 양의 전기를 저장하고 매우 다양한 기상 조건에서 반복되는 충전-방전 주기를 견디는 것입니다. 일부 EV에서는 배터리 팩이 차량 섀시의 구조적 구성원 역할도 합니다.

EV 배터리 팩은 서로 연결된 수백 개의 개별 셀로 구성되며 크기는 소형 차량의 40kWh 미만부터 일부 전기 픽업트럭의 200kWh 이상까지 다양합니다. GMC Hummer EV는 업계에서 가장 큰 배터리 중 하나인 205kWh 팩을 갖추고 있으며, 이는 329마일의 주행 거리를 제공합니다. 규모의 반대편에는 소형 32kWh 배터리 팩을 사용하여 한 번 충전으로 114마일만 주행할 수 있는 Mini Cooper SE가 있습니다.

또한 제조업체에서는 총 배터리 용량과 순(사용 가능한) 배터리 용량을 모두 인용하므로 동일한 EV에 대해 서로 다른 용량이 표시되는 경우가 있습니다. 또한, 동일한 용량의 배터리를 장착한 두 대의 EV는 차량의 가벼움과 구름 저항의 정도를 고려해야 하기 때문에 동일한 주행 거리를 제공하지 않을 수 있습니다. 이는 궁극적으로 전기를 얼마나 효율적으로 사용하는지로 해석됩니다.

EV의 배터리 팩은 배터리 모니터링 시스템, 즉 줄여서 BMS가 없으면 쓸모없고 위험할 것입니다. 이는 배터리 팩을 모니터링하고 온도, 전압 및 전류를 조절하는 매우 중요한 역할을 합니다. 또한 배터리에 남은 전류량을 기준으로 계산하는 범위 및 충전 상태 추정치를 제공하는 것도 BMS입니다.

BMS는 또한 전체 배터리 셀과 개별 배터리 셀 모두의 배터리 팩 상태를 모니터링합니다. 고급 EV 사용자는 배터리 성능과 사용 패턴을 추적하는 BMS 로그에 액세스할 수도 있습니다. 그런 다음 이를 매우 자세히 분석하여 배터리가 어떻게 작동하고 무엇을 최적화할 수 있는지 확인할 수 있습니다.

BMS가 수행하는 또 다른 중요한 역할은 배터리 팩의 열 관리 시스템을 제어하는 ​​것입니다. 이는 대부분의 최신 EV를 포함하여 팩 온도를 제어할 수 있는 모든 EV에 적용됩니다. 초기 세대의 Nissan Leaf, BMW i3, Renault Zoe, Volkswagen e-Golf와 같은 차량에는 모두 열 관리 기능이 적용되지 않았습니다.

EV의 온도 관리는 연소 자동차의 냉각 시스템과 거의 동일한 방식으로 작동합니다. 일련의 호스와 채널을 통해 배터리 팩 주변으로 펌핑되는 액체를 사용하여 이러한 필수 구성 요소에서 열을 빼앗아 배터리가 더 잘 작동하고 수명을 연장할 수 있도록 합니다.

일부 EV 제조업체는 몇 년마다 냉각수를 점검하고 교체할 것을 권장하는 반면, 다른 제조업체(예: Tesla)는 이것이 정기적인 유지 관리가 필요하지 않은 완전 밀폐형 시스템이라고 말합니다.

히트펌프는 EV에서도 점점 보편화되고 있습니다. 이러한 중요한 하드웨어는 배터리 팩과 모터의 잔열을 사용하여 최대한 효율적으로 실내를 가열하는 데 도움이 됩니다. 또한 작동을 반대로 할 수 있어 본질적으로 에어컨 장치 역할을 할 수 있으므로 냉각에도 도움이 됩니다.

실제로 EV의 추진력을 제공하는 하드웨어는 전기 모터입니다. 전기 에너지를 바퀴를 구동하는 기계적 에너지로 변환합니다.