전기 자동차의 구조와 종류

 

 

 

전기자동차는 친환경적이라는 최대의 장점이 있다. 전기자동차는 배터리 안에 있는 전기가 모터를 움직이게 하는 것으로 이동하는 원리를 갖는다. 이번 포스팅은 전기자동차의 구조와 종류에 대해 간단히 포스팅해보도록 한다.

 

 

전기자동차의 구조

전기자동차는 구동 모터와 감속기, 그리고 배터리로 구조가 이루어져 있다. 구동모터는 효율과 출력이 높으며 영구적인 자석형이다. 회전력이 높다는 장점이 있고 내연기관차 엔진과 다르게 진동이나 소음이 거의 없는 편이다.

가솔린 자동차는 움직이면서 큰 소음을 내기도 하는데 전기자동차는 소음이 없이 이동하며, 소음이 나는 장치를 의도적으로 탑재한다. 감속기는 모터 회전이 바퀴에 잘 전달될 수 있도록 달린 장치인데, 모터 회전수를 어느 수준으로 줄여 더 높은 회전력을 얻을 수 있도록 조정해 준다. 핵심 부품인 배터리는 전기 에너지를 통해서 모터를 움직일 수 있게 한다.

 

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전기자동차의 종류

HEV는 하이브리드 전기차이며 엔진과 모터 둘 다 가지고 있다. 느린 속도로 이동하거나 차량이 출발할 때에는 전기가 모터를 움직이게 하며, 이동시에는 엔진 그리고 모터가 같이 작동을 한다. 하이브리드 전기자동차는 제동 시 혹은 내리막길 이동 시 배터리를 충전하기 때문에 별도로 배터리를 충전하지 않아도 되는 장점이 있다.

PHEV는 플로그인 하이브리드 전기차이며 엔진과 모터를 모두 갖추고 있는 부분에선 하이브리드 전기차와 동일하다. 하지만 더 큰 배터리 용량을 지니고 있으며 전기충전소에서 충전이 가능한 것이 HEV와 차이점이다. 배터리 용량이 많아짐에 따라 더 긴 거리를 주행할 수 있고, 느린 속도로 운행하면 배기가스 배출을 감소시키는 것이 가능하다. 구동 모터만 있어도 차량이 움직일 수 있는 특징이 있다.

 

전기자동차의 구성요소

구동모터 - 전기에너지를 운동에너지로 바꿔주는 역할을 하며 소음과 진동이 매우 적다.

감속기 - 일종의 변속기로 구동모터 특성에 맞게 동력을 바퀴에 더 효율적으로 전달한다.

배터리 - 전기에너지를 저장하는 장치로 배터리 용량이 클수록 주행거리가 길다. 

통합전력제어장치 - 인버터, LDC, VCU로 이루어져 있으며 차량 내 전력을 제어하는 장치로 통합해 효율성을 높여주는 장치이다.

 

 

저비용 간이 DC모터와 고도의 제어가 가능한 AC 모터

DC모터의 장점은 저렴하다는 것이다. 컨버전 전기자동차나 근거리 커뮤니티형 차랑은 DC모터를 이용함으로써 저비용으로 많이 도입되고 있다. 단 공랭식이기 때문에 여름철 급발진이나 오르막길 등에서는 모터 온도가 사용 범위를 넘는 사례가 실험을 통해 확인된 바 있다.

AC모터는 모터의 비틀림 강도나 회전수 등의 비교적 세밀한 제어가 가능해 승차감을 좋게 하는 등의 효과를 얻을 수 있다. 하지만 그만큼 제어가 어렵고 많은 노하우가 필요하다. 그렇기 때문에 개발에는 많은 공수를 필요로 하기에 비용이 비싸지만, 높은 성능을 요구하는 차량에는 AC모터를 탑재하는 것이 일반적이다. 수냉식과 공냉식중 최근 세계 각국에서 자동차 업체에서 발표하는 전기차에는주로 수냉식 AC모터가 사용된다. 또한 AC모터 중에서도 동기모터, 유도모터, 교류 정류자 모터등이 있는데 이 중 전기 자동차에 주로 이용되는 것은 동기모터이다. 다른 모터는 본체가 커지는 단점이 있기 때문에 전기 자동차용으로는 적합하지 않은 편이다.