전기차 배터리는 어떻게 작동합니까?
전기 자동차의 에너지 저장 시스템은 배터리 형태로 제공됩니다. 배터리 유형은 차량이 순수 전기(AEV)인지 플러그인 하이브리드 전기(PHEV)인지에 따라 다를 수 있습니다.
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현재 배터리 기술은 수명 연장(일반적으로 약 8년 또는 100,000마일)을 위해 설계되었습니다. 일부 배터리는 온화한 기후에서 12~15년, 극한 기후에서 8~12년 동안 사용할 수 있습니다.
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전기 자동차에 사용되는 배터리에는 리튬 이온, 니켈 금속 수소화물, 납산 및 울트라 커패시터의 네 가지 주요 종류가 있습니다.
전기차 배터리의 종류
리튬 이온 배터리
전기 자동차에 사용되는 가장 일반적인 유형의 배터리는 리튬 이온 배터리입니다. 이러한 종류의 배터리는 친숙하게 들릴 수 있습니다. 이러한 배터리는 휴대폰 및 컴퓨터를 비롯한 대부분의 휴대용 전자 제품에도 사용됩니다.
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리튬 이온 배터리는 중량 대비 전력 비율이 높고 에너지 효율이 높으며 고온 성능이 우수합니다. 실제로, 이는 배터리가 무게에 비해 많은 에너지를 보유한다는 것을 의미하며, 이는 전기 자동차에 매우 중요합니다. 무게가 적으면 자동차가 한 번 충전으로 더 멀리 이동할 수 있다는 의미입니다.
리튬 이온 배터리는 "자가 방전"율이 낮기 때문에 시간이 지나도 완전 충전 상태를 유지하는 능력이 다른 배터리보다 우수합니다.
또한 대부분의 리튬 이온 배터리 부품은 재활용이 가능하므로 이러한 배터리는 환경을 생각하는 사람들에게 좋은 선택입니다. 이 배터리는 AEV와 PHEV 모두에 사용되지만, 이 배터리의 정확한 화학 성분은 소비자 전자 제품에서 볼 수 있는 것과 다릅니다.
니켈 금속 수소화물 배터리
니켈 금속 수소화물 배터리는 하이브리드 전기 자동차에 더 널리 사용되지만 일부 전기 자동차에도 성공적으로 사용됩니다. 하이브리드 전기 자동차는 외부 플러그인 소스에서 전력을 끌어오지 않고 대신 연료에 의존하여 배터리를 충전하므로 전기 자동차의 정의에서 제외됩니다.
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니켈 금속 수소화물 배터리는 리튬 이온 또는 납산 배터리보다 수명 주기가 더 깁니다. 그들은 또한 안전하고 학대에 관대합니다. 니켈수소전지의 가장 큰 문제는 고비용, 높은 자기 방전율, 고온에서 상당한 열을 발생시킨다는 점이다.
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이러한 문제로 인해 이러한 배터리는 충전식 전기 자동차의 효율성이 떨어지므로 주로 하이브리드 전기 자동차에 사용됩니다.
납산 배터리
납산 배터리는 현재 다른 배터리 부하를 보완하기 위해 전기 자동차에서만 사용되고 있습니다. 이 배터리는 고출력, 저렴하고 안전하고 신뢰할 수 있지만 수명이 짧고 저온 성능이 좋지 않아 전기 자동차에 사용하기 어렵습니다. 고출력 납산 배터리가 개발 중이지만 현재 배터리는 상업용 차량에서 2차 저장 장치로만 사용됩니다.
울트라 캐패시터
울트라커패시터는 전통적인 의미의 배터리가 아닙니다. 대신 전극과 전해질 사이에 분극 된 액체를 저장합니다. 액체의 표면적이 증가함에 따라 에너지 저장 용량도 증가합니다.
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납산 배터리와 같은 울트라커패시터는 전기화학 배터리의 부하를 평준화하는 데 도움이 되기 때문에 주로 전기 자동차의 2차 저장 장치로 유용합니다. 또한 울트라커패시터는 가속 및 회생 제동 중에 전기 자동차에 추가 전력을 제공할 수 있습니다.
전기 자동차 배터리는 어떻게 작동합니까?
순수 전기 자동차는 가솔린 자동차에 사용되는 내연 기관 대신 전기 트랙션 모터를 사용합니다. AEV는 트랙션 배터리 팩(보통 리튬 이온 배터리)을 사용하여 모터가 차량의 바퀴를 구동하는 데 사용하는 전기를 저장합니다. 트랙션 배터리 팩은 플러그를 꽂고 충전해야 하는 자동차의 일부이며, 그 효율성은 차량의 전체 범위를 결정하는 데 도움이 됩니다.
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플러그인 하이브리드 전기 자동차에서 전기 트랙션 모터는 AEV와 유사한 트랙션 배터리 팩에 의해 구동됩니다. 주요 차이점은 배터리에도 연소 엔진이 있다는 것입니다. PHEV는 배터리가 고갈될 때까지 전력으로 작동한 다음 내연 기관에 동력을 공급하는 연료로 전환됩니다.
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일반적으로 리튬 이온 배터리는 연결하거나 회생 제동을 통해 또는 내연 기관을 사용하여 재충전할 수 있습니다. 배터리와 연료의 조합은 PHEV에 전기 자동차보다 더 긴 주행 거리를 제공합니다.
전기차 배터리, 태양광 발전, 그리고 당신
차량에 전기를 충전하면 태양광 발전과 같은 재생 가능 자원으로 차량에 연료를 공급하여 온실 가스 배출을 줄일 수 있습니다. 평균적으로 전기 자동차 충전의 80%는 집에서 이루어지며 태양 전지 패널은 정기적으로 차량을 충전하는 비용을 상쇄하고 충전 과정에서 재생 불가능한 연료의 사용을 줄일 수 있습니다.
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또한 많은 공공 충전기는 프로세스 전반에 걸쳐 재생 불가능한 에너지의 사용을 줄이는 방법으로 태양 전지판을 사용합니다. 태양광 패널 설치와 집에 EV 충전소 설치에 관심이 있다면 오늘 EnergySage Marketplace에 가입하고 프로필 질문을 작성할 때 EV 충전에 대한 관심을 언급하십시오.
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