전기자동차의 원리

전기자동차란?

전기자동차는 기름을 넣고 달리는 대신 전기로 달리는 자동차입니다. 스마트폰처럼 전기를 충전해 사용하는 것과 비슷합니다. 차에 있는 큰 배터리에 전기를 저장해 두었다가, 그 전기로 자동차를 움직입니다.

 

 

전기자동차의 주요 부품과 작동 흐름

전기자동차는 다음과 같은 부품들로 이뤄져 있습니다.

1. 배터리 팩 (Battery Pack)
   자동차 아래에 납작하게 깔린 전기 저장 장소입니다. 작은 배터리 여러 개가 합쳐져 하나의 커다란 배터리를 이루고 있습니다.
2. 충전구 & 온보드 차저 (On-board Charger)
   집이나 충전소에 차를 꽂으면 전기가 차 안으로 들어와서, 배터리가 사용할 수 있는 형태로 바뀝니다.
3. 인버터 / 전력 제어 장치
   배터리의 전기는 직류(DC) 형태입니다. 하지만 모터는 교류(AC) 전기를 필요로 해서, 인버터가 DC를 AC로 바꿔줍니다. 나아가, 전기 흐름을 조절해 차의 속도와 힘을 제어하는 역할도 합니다.
4. 전기모터 (Electric Motor)
   전기가 들어가면 자석과 전기의 힘을 이용해 회전하면서 차의 바퀴를 돌려줍니다. 시동 걸릴 때 빠릿빠릿하게 움직이는 이유가 바로 이모터 덕분입니다.
5. 감속기 (Reduction Gear)
   모터의 빠른 회전을 바퀴가 움직일 수 있는 속도로 바꿔주는 장치입니다. 또한 내연기관과 달리 복잡한 변속기가 없어서 구조가 단순합니다.
6. 회생제동 (Regenerative Braking)
   브레이크를 밟거나 속도를 줄일 때, 모터가 발전기처럼 작동해 에너지를 다시 배터리에 저장합니다. 자전거 브레이크를 잡고 천천히 서는 것과 비슷하게, 남은 힘을 낭비하지 않는 똑똑한 기능입니다.

 

전기차가 좋은 이유

• 매우 조용하고 진동도 적습니다.
• 에너지를 절약합니다. 일반 자동차는 기름의 힘 중 약 15%만 움직이는 데 쓰이지만, 전기차는 전기의 77% 이상을 실제 바퀴 움직이는데 사용합니다.
• 환경에 좋고 깨끗합니다. 가스 대신 전기를 쓰니 매연도 없고, 도시 공기도 맑아집니다.
• 집에서 천천히 충전하기 (완속충전): 밤에 자면서 하면 돼요.
• 공용 충전소에서 빠르게 충전 (급속충전): 짧은 시간에 많은 전기를 넣을 수 있어요

 

충전 방법

미래에는 무선 충전도 개발 중입니다.
도로 안에 전기를 흐르게 해두면, 차가 지나가기만 해도 자동으로 충전되는 기술도 있습니다.

 

정리해볼까요?

• 배터리에 전기를 저장하고,
• 인버터가 전기를 바꿔 전기모터에 전달하고,
• 모터가 바퀴를 돌려 차를 움직이고,
• 속도 줄일 때는 일부 전기를 다시 회수해 배터리에 저장합니다.

이처럼 전기자동차는 간단하지만 똑똑한 설계로 쉽게 달릴 수 있고, 환경까지 생각하는 멋진 자동차입니다