시계&자동차
7,498[아롱 테크] 순수전기차와 수소연료전기차 고전압 배터리 '같은 듯 다른' 쓰임새
조회 2,486회 댓글 0건
머니맨
2023-03-02 17:25
[아롱 테크] 순수전기차와 수소연료전기차 고전압 배터리 '같은 듯 다른' 쓰임새
수소연료전지 전기차(FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle 이하 수소전기차)는 수소와 산소의 전기화학반응을 이용해 화학적 에너지를 전기와 열에너지로 변환시켜 주는 연료전지(Fuel Cell Battery)로 구동되는 전기구동차입니다. 수소저장탱크의 수소가스가 연료공급시스템을 통해 연료전지스택으로 공급되고 공기공급시스템을 통해 연료전지스택으로 들어온 산소와 화학반응 통해 전기에너지를 발생시키는 방식이죠.
이렇게 연료전지스택에서 발생된 전기에너지는 인버터를 통해 구동모터에 전원을 공급하고, 전기모터가 구동 휠을 돌려 차량을 움직여 줍니다. 배터리 전원을 이용해 구동하는 전기차와 달리 수소전기차는 연료전지에서 운전에 필요한 전기를 직접 만들어 차를 구동하는 것입니다.
수소전기차는 연료전지에서 직접 전기를 만들어 주행하기 때문에 전기차처럼 전기에너지를 저장하는 고전압 배터리가 필요하지 않을 것 같지만 전기차와 마찬가지로 고전압 배터리를 탑재하고 있습니다. 물론 전기차처럼 크고 무거운 고성능 배터리를 사용하는 것은 아닙니다.
그렇다면 자체적으로 발전이 가능한 수소전기차에 고전압 배터리를 별도로 탑재하고 있는 이유는 무엇일까요? 수소전기차에 연료전지 외에 고전압 배터리를 추가적으로 장착하는 이유는 크게 세가지 이유가 있습니다.
우선 고전압 배터리는 수소전기차의 주행상황에 따라 급가속 등 큰 힘이 필요할 때 구동모터에 추가적인 전원을 공급하는 등 연료전지스택의 전원을 보조해 주는 역할을 합니다. 급가속 또는 오르막 주행과 같이 차량부하가 많이 걸리는 구간에서 연료전지스택에서 공급되는 전원을 보조해 구동모터에 전원을 추가적으로 공급해 주는 것이지요.
전기차와 마찬가지로 수소전기차 역시 주행상황에 따라 전력소비량이 시시각각 변화합니다. 게다가 급가속과 같이 순간적으로 큰 전력이 필요할 때 연료전지에서 순간적으로 전기를 만들어 구동모터에 공급하기가 쉽지 않습니다. 따라서 고전압 배터리에 전기에너지를 저장했다가 운전자가 액셀러레이터 페달을 밟는 순간 즉각적으로 반응할 수 있도록 부족한 연료전지의 전기에너지를 보충해 줍니다.
수소전기차는 연료전지의 발전용량이 커질수록 출력도 좋아지고 주행거리도 늘어나지만 차체의 크기와 무게 때문에 발전용량에 제한이 있을 수밖에 없습니다. 전기차가 주행거리를 좌우하는 배터리용량을 무작정 늘리지 못하는 이유와 같지요. 고전압 배터리는 제한적인 연료전지의 발전용량을 보조해 주는 보조 에너지원인 것입니다.
두 번째로 감속이나 제동, 내리막 주행 등에서 회생제동을 통해 생성되는 전기에너지를 저장하는 역할을 합니다. 차량이 감속 또는 제동할 때 회생제동을 이용해 고전압배터리를 충전해 주는 것이지요. 수소전기차는 전기차 또는 하이브리드차와 같이 전기모터로 구동되는 전동화차량(xEV)입니다.
이러한 전동화차량은 연비 또는 주행거리를 늘리기 위해 감속할 때 운동에너지를 동력으로 회수하는 회생 에너지 충전기술이 매우 중요합니다. 때문에 전기를 주동력원으로 사용하고 있는 전동화차량은 내연기관의 유압식 브레이크와 함께 회생제동이라는 혼합 브레이크 시스템을 사용하고 있습니다.
회생제동이란 차량감속은 물론 기존 브레이크 작동 때나 타력주행 때 버려졌던 열에너지와 운동에너지를 구동모터-제너레이터를 활용해 전기에너지로 변환시켜 고전압배터리를 충전해 전기차의 주행거리를 늘려주는 시스템입니다. 수소전기차 역시 불필요한 에너지 낭비를 줄임은 물론 주행중 수소사용량을 절약하면서 주행거리를 늘리기 위해서는 회생제동이 필요합니다.
고전압 배터리는 이러한 회생제동으로 발전된 전기에너지를 저장하는 장치로 활용되고 있습니다. 마지막으로 수소전기차에 안정된 전압을 공급하기 위해서도 고전압 배터리가 필요합니다. 앞서 설명드린 바와 같이 수소전기차는 주행상황에 따라 전력소비량이 시시각각 변화합니다. 연료전지에서 전기에너지를 만들어 구동모터에 전원을 공급하기 위해서는 일정한 전압과 전류가 유지되어야 합니다.
고전압 배터리는 시시각각 변화하는 전력소비량 때문에 순간적으로 큰 전력이 필요하는 등 갑작스러운 전력변화에도 안정적으로 시스템 전압을 유지하는데 도움을 줍니다. 이외에도 고전압 배터리는 저전압 직류변환장치(LDC)를 통해 저전압(12V)으로 변환해 12V 배터리를 충전하거나 인포테인먼트 시스템 등 차량 전장에 사용되는 전원을 공급해 줍니다.
김아롱 칼럼니스트/[email protected]
머니맨
회원 먹튀사이트 최신글
-
토요타 바른 도그(DOG) 회원 1차 모집
[0] 2024-11-05 17:25 -
도요타, 2분기 순이익 2년 만에 첫 감소… 판매 및 생산 완만한 둔화
[0] 2024-11-05 17:25 -
美 생산 '2025년형 아이오닉 5' 보조금 전액 지원 기대감에 관심 고조
[0] 2024-11-05 17:25 -
렉서스, 올해도 볼보차 추격 실패?...벌써 윤곽이 잡히는 수입차 순위
[0] 2024-11-05 17:25 -
[포토] 기아 '더 뉴 스포티지' 간결해지고 대담해진 외관과 실내
[0] 2024-11-05 17:25 -
'미국서 포드보다 더 높은 가치' 구글 자율주행 웨이모 독주 '스타트'
[0] 2024-11-05 17:25 -
10월 수입차 소폭 감소, 증가세 꺽인 전기차...하이브리드 비중 60%대 근접
[0] 2024-11-05 17:25 -
'전면부 변화에 초점' 7세대 부분변경 BMW 뉴 3시리즈 세단 및 투어링 출시
[0] 2024-11-05 17:25 -
폭스바겐, 3분기 순이익 64% 감소
[0] 2024-11-05 11:25 -
중국 전기차 스타트업들 판매 증가세 여전
[0] 2024-11-05 11:25
남자들의 로망
시계&자동차 관련된 정보공유를 할수 있는 게시판입니다.
-
한성자동차, 10대 한정판 ‘AMG 서울 에디션’ 올해 첫 번째 모델은 고성능 쿠페형 세단
-
제네시스 첫 쿠페형 SUV 고성능 4인승 강조한 'GV80 쿠페 콘셉트' 최초 공개
-
현대차, 찾아가는 전기차 충전ㆍ점검 ‘EV안심케어 서비스’ 일반 고객 확대 운영
-
[오토포토] 깜짝 공개된 제네시스 'GV80 쿠페 콘셉트' 신규 그릴 적용
-
[EV 트렌드] 테슬라, 사이버트럭 충돌 테스트 결과 '모두가 경악할 안전성 증명?'
-
3월 국내 친환경차 판매 전년비 54.4% 증가 '현대차 · 기아 점유율 99%'
-
3월 국내 완성차 5개사 총판매 전년비 19.8% 상승 'GM · 르노 韓시장 부진'
-
[2023서울모빌리티쇼] 전시장 누비는 4족 보행 로봇부터 눈길 사로잡는 모빌리티
-
포르쉐코리아, 지속가능성 가치와 연계한 숲 환경 조성 ‘포르쉐 드림 서클’ 2억원 기부
-
아마존에서 가장 많이 팔린 신박한 자동차 용품...쿠팡 1위 '하이패스 자동충전 카드'
-
도요타, 기발한 신규 에어백 특허 출원 '부풀어 오르는 넥타이처럼 탑승자 머리와 목 보호'
-
'반도체 들어왔어요' 쉐보레, 트레일블레이저 스티어링 휠 열선 무상 업그레이드
-
제10회 ‘메르세데스-벤츠 기브앤 레이스’, 역대 최대 규모 기부금 10억 원 조성
-
KG 모빌리티, 토레스 TX 출시 기념 판촉 프로모션
-
캐딜락, SUV 무이자 할부 혜택 강화한 4월 프로모션 진행
-
콘티넨탈 코리아, 인재 육성 및 역량 개발 위한 교육 프로그램 진행
-
쉐보레, ‘2023년 새봄 고객케어 캠페인’ 실시
-
포르쉐코리아, '2023 포르쉐 스프링 서비스 캠페인' 실시
-
[신차 맛] 올 여름 출시될 ID 시리즈 여섯 번째 순수 전기차 'ID.7' 독일서 첫 포착
-
사진으로 보는 2023 서울모빌리티쇼...쌍용차 말고 KG모빌리티 '토레스 전기차'
- [유머] 커뮤글 하나에 세계가 들썩였던 사건
- [유머] 일본 경호원 문제로 또 논란
- [유머] 싱글벙글 물리학이 자신있어서 공부 안한 사람
- [유머] 길거리 화가가 살아가는 법
- [유머] 등산하는 자동차
- [유머] 차 타러 갔다가 기절할뻔;;
- [유머] 국밥집 8대 호불호
- [뉴스] 44세 이지혜, 셋째 시험관 시술 실패... '유전자 이상 판정 받아'
- [뉴스] '86세' 김영옥, 1억 원대 스포츠카 타고 있는 모습 공개
- [뉴스] 마이클 잭슨 '빌리진','스릴러' 프로듀싱한 팝의 거장 '퀸시 존스' 별세... 향년 91세
- [뉴스] 저녁밥 먹으러 오던 길냥이... '이삿날 아침 10시까지 나오면 같이 가자'라는 말에 보인 반응
- [뉴스] 앞으로 학교에서 핸드폰 못 쓰나... 교내 스마트폰 금지 법안에 교육부 '공감'
- [뉴스] SM그룹 우오현 회장 외아들, 5억에 산 땅 100억에 팔려 해... '알박기' 논란
- [뉴스] 페달 헷갈려 사고 낸 후 '급발진' 주장하자... 경찰, 고령 운전자에 '페달 오조작 방지 장치' 나눠준다