EV 전기자동차의 충전 시스템 급속 충전 완속 충전 무선 충전

EV 전기자동차의 충전 시스템

1. 충전기의 의의

전기 자동차 (EV)는 내연 기관을 가지지 않고, 전기 구동 모터를 동력원으로 하고 있기 때문에, 자동차의 배터리에서 전원을 공급하여 모터를 구동시킬 필요가 있습니다.
즉 전기 자동차를 움직이기 위해서는 외부 전원에 의해 배터리에 전기를 충전해 둘 필요가 있고, 그 때 필요한 것이 충전기입니다.

2. 종류

전기 자동차용 충전기는 일반 충전기와 급속 충전기의 2 종류가 있습니다.

3. 일반 충전기

일반 충전기는 200V와 100V의 2 종류가 있으며, 5 ~ 8 시간 정도 충전이 가능합니다.
옥외 주차장 용으로는 폴 형 일반 충전기가 케이블 없음 타입과 케이블 부착 타입의 2 종류가 있습니다. 케이블 없음 타입의 충전기에서는 어떤 콘센트가 설치되어 있는지에 따라 충전할 수 있는 차종이 한정되어 버립니다.

<장점>

급속 충전기에 비해 설비 도입 비용의 부담이 적고, 전기 설비 용량 또는 여러 대의 설치 등을 고려하면 효율적으로 설치할 수 있습니다.

<단점>

대 전력을 얻기가 어렵고 충전 시간이 길어집니다.

<용도>

일반적으로 단독 주택, 아파트, 상업용 건물, 소규모 사업장, 숙박 시설, 옥외 주차장 등에 설치되어 있습니다

4. 급속 충전기

<장점>

급속 충전기는 높은 전압과 전류를 흐르게 하여 15 ~ 30 분 정도에서 약 80 %까지 충전이 가능하며, 현지에서 보충한 충전 및 긴급 충전에 적합합니다.

<단점>

엄청난 전력을 필요로 하기 때문에 저압 수전의 이용은 불가능하며, 이용하기 위해서는 큰 전력을 공급할 수있는 충전 설비를 구비해야 합니다. 또한 도입 비용도 높습니다.

<용도>

휴게소, 주유소, 고속 자동차 국도 SA, 상업 시설 등이 설치되어 있습니다.

5. 일반 충전기와 급속 충전기의 차이

일반 충전기의 경우 송전선로 보내지는 교류 전류를 그대로 EV에 공급하고, EV에 탑재되는 인버터가 교류를 직류로 변환하여 배터리를 충전합니다.
EV에 탑재할 수있는 인버터는 큰 것이 사용하지 않기 때문에 결과적으로 충전 시간이 소요됩니다.
한편, 급속 충전기의 경우, 충전기 내부에 있는 인버터에 의해 교류를 직류로 변환합니다. 따라서 큰 인버터를 사용할 수 충전 시간도 단축할 수 있습니다.

☆ 일반 충전기와 급속 충전기의 비교표 ☆


6. 충전 방식의 종류

접촉 충전 시스템 (콘덕티브 충전)

비접촉 충전 시스템 (유도성 충전, 무선 전력)

배터리 교체

전기 자동차 (EV) 용 배터리의 충전 방식은 접촉 충전 시스템 (콘 다크 티브 충전) 비접촉 충전 시스템 (유도 성 충전, 무선 전력) 배터리 교체의 3 종류가 있습니다.
현재 각각의 방식에 관한 국제 표준 초안의 심의가 이루어지고 있습니다. 하지만, 현재는 콘 다크 티브 충전이 주류를 이루고 있습니다.

7. 콘턱티브 충전기 (conductive charger)

콘덕티브 충전기는 이전부터 사용되어 온 방식의 충전기입니다. 전기 자동차 (EV) 충전 전력을 공급하는 충전 커넥터, 구리 등의 구리 전도체의 금속과 금속의 접촉에 의해 전력을 전달하는 방식의 충전기입니다.
실용화의 용이성과 비용 측면 등에서 일반 충전 방식으로 현재 주류를 이루고 있는 충전 방식입니다. 핀과 슬리브에 결합하는 핀 슬리브 방식이나 전기 릴레이 접점처럼 물건 맞추고 접촉시키는 박쥐 방식 등 여러 가지 종류가 실용화 되고있다.

※ 콘덕티브는 영어로 "전도 (성)의 '등을 의미하는 형용사입니다. 물체 속을 전기가 전해지는 현상을 보여줍니다.

※ 충전 커넥터는 전기 자동차 (EV) 충전하는 충전기용 연결기구의 수를 말합니다. 전기 자동차 (EV)에 전력을 공급하는 측의 연결기구, 충전 플러그와 전기 자동차 측 연결기구, 충전 인렛으로 구성되어 있습니다.

3. 유도 성 충전기 (inductive charger)

유도성 충전기는 접촉 충전 시스템 (콘 다크 티브 충전)에 대해 외부 충전기에서 전자 유도에 전력을 공급하는 충전기입니다.
비접촉 충전 시스템 트랜스처럼 전자기 유도를 이용하여 비접촉으로 에너지의 전달을 실시 충전기이며, 금속 접점이 없기 때문에 취급 자체가 쉽게 메리트가 있지만, 전용 충전기 이 필요하기 때문에 일반 충전 방식으로는 현재 널리 사용되지 않습니다.

4. 무선 전력

무선 전력은 유도 성 충전과 같은 비접촉 충전 시스템의 하나입니다. 전자 유도 방식 자계 공명 방식, 전계 결합 방식, 전파 수신 방식 등이 있습니다.
이 가운데 자계 공명 방식은 송전 측과 충전 측의 공진기를 자계 공명시켜 전력을 전신하는 방식이며, 현재 전기 자동차 (EV) 용으로 개발이 진행되고 있습니다 . 효율성 향상 등 과제도 아직 많지만 앞으로 충전 시스템으로 사용되는 것이 아닐까 예측되고 있습니다.