전기차의 종류별 작동원리 및 시스템 설명 (전기차/수소전기차/하이브리드/플러그인 하이브리드차)
by 버들도령2022. 1. 30.
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전기차의 종류별 작동원리 및 시스템 설명 (전기차/수소전기차/하이브리드/플러그인 하이브리드차)
전기차
전기차의 작동원리
전기차는 고전압 배터리에서 전기에너지를 전기모터로 공급하여 구동력을 발생시키는 차량으로, 화석연료를 전혀 사용하지 않는 무공해 차량입니다.
내연기관차와 달리 엔진이 없이 배터리와 모터만으로 차량 구동
엔진이 없으므로 대기오염물질과 온실가스를 배출하지 않음
배터리 용량에 따라 주행가능 거리에 차이가 있음
전기차 주행상황별 작동방식
전기차 특징
친환경적
주행시 화석연료를 사용하지 않아 CO2나 NOx를 배출하지 않음
엔진 소음이 적고, 진동이 적음
경제적
전기모터로만 구동할 경우 운행비용이 가장 저렴하고, 심야 전기를 이용할 경우 비용을 더 낮출 수 있음
차량 수명이 상대적으로 김
안전성
사고 시 폭발의 위험성이 적음편의성- 심야 전력으로 자택에서 충전 가능
기어를 바꿔줄 필요가 없어 운전 조작이 간편
수소전기차
수소전기차는 수소와 공기중의 산소를 직접 반응시켜 전기를 생산하는 연료전지를 이용하는 자동차로서 물 이외의 배출가스를 발생시키지 않기 때문에 각종 유해 물질이나 온실가스에 의한 환경피해를 해결할 수 있는 환경친화적 자동차입니다.
수소전기차의 작동원리
수소가 연료전지에 공급되면 전자와 수소이온으로 분리되고 이 때 발생한 전자들은 외부 회로로 전달되어 연료전지 자동차의 모터를 구성하는 동력원인 전기에너지로 사용됩니다. 또한 수소에서 분리된 수소이온들은 전해질 막을 통과해 막 반대편의 연료전지에 공급된 공기중의 산소와 반응하여 물을 생성하게 됩니다. 이 때 생성된 물은 수소전기차의 유일한 배출물로서 남은 공기와 함께 대기 중으로 배출됩니다.
시스템의 구동 원리
수소전기차는 내연기관차와 달리 엔진이 없으며, 전기차와 달리 전기공급 없이 내부에서 전기를 생산합니다.
엔진에 모터의 동력을 더해 큰 힘으로 구동
차량 감속시 회생제동으로 충전하였다가 출발, 저속주행시 모터 동력만으로 주행하기 때문에 가솔린차 대비 연비 40% 이상 좋음
* 인버터(Inverter) : 전기모터에서 생산된 교류를 직류로 변환시켜 배터리에 저장하고, 전기모터를 구동할 때는 배터리에 저장된 직류를 역(易)으로 교류로 변환시켜 전기모터에 공급하는 장치
하이브리드 시스템
플러그인 하이브리드차
플러그인하이브리드차는 엔진과 모터동력을 조합하여 차량을 구동하는 면에서 하이브리드차와 동일하지만 플러그인하이브리드차는 외부 전원을 연결하여 배터리를 충전할 수 있고, 하이브리드차는 감속시 생산한 전기만으로 충전한다는 점에서 다릅니다. 외부 전원으로 배터리를 충전할 수 있기 때문에 하이브리드차보다 긴 구간을 모터만으로 주행할 수 있습니다.
플러그인하이브리드차 작동원리
배터리를 가득 충전한 후 출발하면 처음 40km 전후까지 배터리 전원의 힘만으로 가는 전기차모드로 주행하고, 그 이후는 배터리 충전량을 일정 수준으로 유지하면서 하이브리드 모드로 주행합니다.
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