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▣ 전기 자동차 구성도

▣ 전기 자동차 주요 구성품

● 고전압 배터리

고전압 배터리는 전기 모터에 직류 300V 고전압 전기 에너지를 공급하고 회생 제동, 급속 충전, 완속 충전시 발생된 전기 에너지를 저장한다.

● 파워 릴레이 어셈블리(PRA)

파워 릴레이 어셈블리 1은 구동용 전원을 차단 또는 연결하는 릴레이이며, 파워 릴레이 어셈블리2는 급속 충전 시 BMU(Battery Management Unit)의 신호를 받아 고전압 배터리에 충전될 수 있도록 전원을 연결하는 기능을 한다

● PE 룸

PE(Power train Electronics) 룸 내에는 고전압 정션 박스와 완속 충전기, EPCU가 3개의 층을 이루어 배치되어 있다. 고전압 정션 박스는 고전압 배터리의 에너지를 고전압 부품으로 각각 분배해 주며, 또한 급속 및 완속 충전기를 통한 입력 전원을 고전압 배터리로 보내주는 역할을 한다. 고전압 정션 박스 내부에는 충전용 200A 릴레이 모듈과 고용량 FUSE 모듈이 있다.

● EPCU

EPCU(전력 제어 장치 : Electric Power Control Unit)는 전력 변환 시스템으로써 인버터, 저전압 직류 변환 장치(LDC), 차량 제어 유닛(VCU)이 통합되어 있다.

● 인버터

고전압 배터리의 DC 파워를 차량 구동 모터에 공급하기 위해 AC 파워로 변환하는 시스템

● LDC(Low voltage DC-DC Converter ; 저전압 직류 변환 장치)

고전압 배터리의 DC 파워를 차량 전장용 및 12V 배터리를 충전하기 위해 저전압 DC 파워로 변환하는 시스템

● VCU

VCU(Vehicle Control Unit)는 EPCU에서 중요한 부품 중 하나이다. 차량의 제어를 하는데 있어 모든 관여를 한다. 구동 모터 제어, 회생 제동 제어, 공조 부하 제어, 전장 부하 전원 공급 제어, 클러스터 표시, DTE(Distance to Empty : 속도 거리), 예약/원격 충전/공조, 아날로그/디지털 신호 처리 및 진단 등 차량을 운행하는데 있어 매우 중요한 역할을 한다.

● OBC(On Board Charger)

◈ 완속 층전(On Board Charger)은 외부충전 전원(220V)을 이용하여 차량 탑재형 충전기(OBC)를 통해 배터리를 층전하는 방식이다.차량 탑재형 층전기(OBC)는 주차 중 AC 110~220V 전원으로 전기 자동차의 고전압 배터리를 충전할 수 있는 차량 탑재형 충전기로 최대 출력 7.2kW, 효율 91%의 특성을 보유하고 있다.(아이오닉)

◈ 급속 충전(Quick Charge)은 외부충전 전원(380V)을 이용하여 고전압 배터리를 직접 충전하는 방식(고전압 정션블록으로 직접 공급)으로 80%까지만 충전 100kW급 충전기는 22분. 50kW급 충전기는 33분 소요된다.

● 구동 모터

◈ 전기차용 구동 모터는 엔진이 없는 전기 자동차에서 동력을 발생하는 장치로 높은 구동력과 출력으로 가속과 등판 및 고속 운전에 필요한 동력을 제공하며, 소음이 거의 없는 정숙한 차량 운행을 제공한다.또한 감속 시에는 발전기로 전환되어 전기를 생산하여 고전압 배터리를 충전함으로써 연비를 향사시키고 주행거리를 증대시킨다.모터에서 발생한 동력은 회전자 축과 연결된 감속기와 드라이브 샤프트를 통해 바퀴에 전달된다.

◈ 모터 위치 센서 : 모터를 정확하게 제어하기 위해서는 모터의 회전자 절대 위치의 검출이 필요하다. 리졸버를 이용한 회전자의 위치 및 속도 정보를 통하여 MCU는 최적으로 모터를 제어할 수 있게 된다. 리졸버는 리어 플레이트에 장착되며, 모터의 회전자와 연결된 리졸버 회전자와 하우징과 연결된 리졸버 고정자로 구성되어 엔진의 CMP 센서와 같이 모터 내부의 회전자 위치를 파악한다.

◈ 모터 온도 센서 : 모터 온도는 모터의 출력에 큰 영향을 미친다. 모터가 과열된 경우, 모터의 매립형 영구 자석 및 스테이터 코일이 변형되거나 그 성능에 영향을 미칠 수 있다. 이를 방지하기 위해 모터 온도 센서는 모터의 토크를 온도에 따라 제어하기 위하여 모터에 내장되어 있다.

● 감속기

전기차용 감속기는 일반 가솔린 차량의 변속기와 같은 역할을 하지만 여러 단이 있는 변속기와는 달리 일정한 감속비로 모터의 동력을 자동차 차축으로 전달하는 역할을 한다. 따라서 변속기 대신 감속기라고 불린다. 

감속기의 역할은 모터의 고회전 저토크를 입력 받아 적절한 감속비로 속도를 줄이고 그 만큼 토크를 증대시키는 역할을 한다.

감속기 내부에는 파킹기어를 포함하여 5개의 기어가 있으며 수동 변속기 오일이 들어있고, 오일은 무교환식 이다.

◈ 아이오닉 감속비 7.4 : 1.   코나 감속비는 7.981 : 1