점점 더 많은 자동차 소유자가 EV(전기 자동차)로 전환함에 따라, 가장 큰 고민 중 하나는 "전기 자동차 충전 속도를 어떻게 높일 수 있을까? EV 충전 속도에 영향을 미치는 요인은 무엇일까?"일 것입니다.
이 글에서는 전기 자동차의 충전 속도에 영향을 미치는 요인들을 살펴보겠습니다.
본론으로 들어가기 전에, 먼저 알아야 할 것이 있습니다. 전기 자동차(EV)는 어떻게 구동되고, 어떻게 작동하는가?
전기 자동차(EV)는 EV 충전기, 가정용 콘센트에 연결된 케이블, 또는 공공 충전소와 같은 충전 장비에 연결하여 충전할 수 있는 배터리로 구동됩니다.
충전 속도와 관련된 요소는 배터리와 충전 장비, 두 가지뿐입니다.
배터리
최대 충전 속도: 배터리는 전기차의 가장 중요한 구성 요소이며, 모든 전기차 제조업체는 배터리 보호 및 배터리 수명 연장을 최우선 과제로 삼고 있습니다. 각 차량은 충전 시 표준 최대 충전량을 설정하여 배터리 수명을 극대화하기 위해 충전 전력을 모니터링하고 제어합니다. 따라서 충전 속도의 전제 조건은 전기차의 충전 속도 제한입니다. 자세한 내용은 여기에서 확인하세요.
다음과 같은 상황을 시뮬레이션해 보겠습니다. 기아 쏘울 EV(39.2kWh, 정격 용량 42kwh, 최대 AC 충전 입력 7.2kw)를 운전하는 경우입니다. 11kw 또는 22kw 충전기를 사용하여 충전할 수 있지만, 최종적으로는 7.2kw만 필요합니다.
각 브랜드의 전기차 모델은 배터리 용량이 다릅니다. 테슬라 모델 S(16.5kW)와 테슬라 모델 Y(11kW)는 배터리 용량이 다릅니다. 어떤 모델은 다른 모델보다 충전 속도가 빠르도록 설계되었으므로, 전기차 충전 규정을 확인하는 것이 좋습니다.
주: 현재 논의 중인 주는 주 내외입니다.
- 외부 상태는 주로 주변 환경의 온도와 관련이 있습니다. 극한의 온도에서 배터리가 최적의 온도(20~25°C)에서 작동하여 성능을 최대한 발휘할 수 있도록 BMS(배터리 관리 시스템)는 배터리 팩 내부의 온도 분포 정보를 기반으로 열을 적극적으로 가열하거나 방열합니다. 주변 온도가 이보다 높으면 BMS 시스템은 배터리로 흐르는 전류의 흐름을 늦춰 과열을 방지하고 충전 속도를 늦춥니다. 자세한 내용은 여기에서 확인하세요.
- 내부 상태는 충전 진행 상황을 나타내며, 충전이 80%와 같이 완전히 충전될 때 표시됩니다. 배터리 손상을 방지하기 위해 충전 속도가 자동으로 느려질 수 있습니다. 각 배터리의 BMS에 따라 다릅니다.
노후화: 휴대폰 배터리처럼 배터리도 노후화되면 용량이 감소하고 완전히 충전하는 데 시간이 더 오래 걸립니다. 이는 사람들이 전기차를 구매하기 전에 걱정하는 이유 중 하나입니다. 이러한 우려를 해소하기 위해 많은 전기차 제조업체들이 다양한 솔루션을 제공합니다. NIO는 2022년 유럽에 10개의 파워 스왑 스테이션(PSS)을 구축했으며, 7분 이내에 배터리를 교체할 수 있습니다. 테슬라는 배터리 보험 프로그램을 운영하고 있으며, 배터리는 8년 또는 10만 마일(16만 킬로미터)까지 보장되므로 걱정할 필요가 없습니다.
이제 충전 장비에 대해 이야기해 보겠습니다!
충전 장비
청구에는 세 가지 단계가 있습니다. 아래 양식을 확인하세요.
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충전 레벨 |
에 대한 |
일반적인 전력 출력 |
예상 PHEV 충전 시간(8kWh 배터리가 방전된 상태 가정) |
예상 BEV 충전 시간(60kWh 배터리가 방전된 상태 가정) |
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레벨 1 |
가장 느리고 간단한 충전 방식인 레벨 1 충전기는 일반적으로 차량과 함께 제공되며, 별도의 설치가 필요 없습니다. 가정용 콘센트에 꽂기만 하면 충전을 시작할 수 있습니다. 배터리 용량이 작고 주행 거리가 100km 미만인 경우, 레벨 1 충전이 전기차에 적합합니다. |
1 kW |
5-6 시간 |
40-50 시간 |
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레벨 2 |
가정용 충전에 가장 많이 사용되는 방법입니다. 레벨 2 전기차 충전기(가정용 전기차 충전소)는 대부분 설치가 필요하거나, 고출력 콘센트에 장착하거나, 별도로 배선해야 합니다. 거주 지역의 공인 전기 기술자에게 문의하여 전기차 충전기 설치 조건을 확인하는 것이 좋습니다. |
7 kW to 19 kW |
1-2 시간 |
4-10 시간 |
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레벨 3 |
3단계 충전기, 고속 충전기, 또는 DC 고속 충전은 여행 중 전기차 충전이 가능한 호텔을 찾지 못했을 때 좋은 선택입니다. 하지만 모든 전기차가 고속 충전을 지원하는 것은 아니므로, 사용하기 전에 차량 설명서를 확인하는 것이 좋습니다. 주의: 효율성이 높으면 배터리가 손상될 수 있습니다. |
50 kW to 350 kW |
N/A |
20 분-1시간 |
데이터 소스: https://www.transportation.gov/rural/ev/toolkit/ev-basics/charging-speeds
유럽의 전기차 소유자의 경우, 모든 고속 충전소에 Type 2 to Type 2 충전 케이블이 갖춰져 있지는 않습니다. 따라서 전기차를 구매하기 전에 신뢰할 수 있는 Type 2 to Type 2 충전 케이블을 선택하는 것을 잊지 마세요. 이를 위해 여행 요건을 충족하는 GONEO Type 2 충전 케이블을 확인해 보세요. 자세한 내용은 여기를 클릭하세요.
이러한 요소들을 이해하면 전기차 충전 속도를 최적화하고 전기차를 최대한 활용할 수 있습니다.