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완속으로 충전하면 전기를 꾹꾹 눌러 담는다? ㅋㅋ 본문

충전기&충전소&배터리

완속으로 충전하면 전기를 꾹꾹 눌러 담는다? ㅋㅋ

meritocrat 2022. 11. 28. 09:00

웃긴 내용이긴 한데

생각해 볼 문제는 훨씬 더 광범위한 것 같아서

소개를 해 본다.

 

완속으로 충전하면 급속보다 더 

전기를 꾹꾹 눌러담는 것 같다?

주행거리가 더 늘어나는 것 같다?

이런 글이 올라왔다.

일부 댓글을 보면 심지어 동조하는 사람들도 보인다.

 

 

-> 당연 사실이 아니다.

 

일단 완속 충전이 급속보다 충전을 더 체계적으로 

하는 것은 맞다.

셀 밸런싱을 시간을 두고

진행하면 확실히 더 안정적으로 충전은 된다.

 

다만 이건 어디까지나 기술적인 설명이고

물리적인 충전 총량은 오직 SoC에서 측정한

배터리 충전량으로 결정될 뿐이지,

동일 양 충전에서 

완속과 급속이 달라질 건 없다.

 

그렇다면 일부에서 이런 차이를 느낀다고

착각하는 이유가 뭘까.

 

일단 추측컨데 세가지로 압축되는데...

 

1. 완속이 급속보다 훨씬 느려 배터리 열 관리 이슈가 없고

반면 급속은 충전하는 과정에서 달궈진 배터리 상태 그대로

다시 급하게 중장거리 달리기를 시작하니

배터리가 더 빨리 줄어든다는 느낌이 드는 듯.

 

그리고 조금 다른 관점이긴 한데 오히려,

100% 완속 충전했을 때와 80% 급속에서 머물렀을때

차량 회생제동의 강도나 적극성이 좀 다르다.

실제로 100% 충전 상태에서 80%로 내려가기까지

해당 구간은 좀 전기를 덜 회수한다는 인상을 받는다.

(100%에서 만약 내리막길을 가면

전기를 전혀 회수하지 못하는 경우도

실제 직접 경험한 바 있다.)

 

 

2. 충전량을 측정하는 SoC가

AC와 DC를 통한 충전량의 차이를

정확하게 계산을 하지 못하는 문제도 있다고 본다.

배터리를 분해하고 분자 수준에서 분석하는 것 외에는

배터리 저장된 에너지를 오너가 직접 측정할 방법은 없고

저장 용량을 간접 측정하는 방법은 들어온 전하와 나가는 전하를 측정해서

전압과 비교해서 전력 손실을 계산하는 것이다.

사용자 작업을 통한 추측인 셈이다.

그러니까 실제로 SoC와 차량 소프트웨어가 측정한 작업이

칼같이 정교하다고 볼 수도 없는 거지. 

(차량 SW를 폄훼하는 건 아니니 오해는 노노)

 

 

3. 게다가 완속이 실제 일부 급속보다

충전을 위한 실 전기를 많이 먹는다.

그래서 전기가 꾹꾹 눌러담는다는 느낌이 더 들 수 있다.

 

이건 뭔소린지 모르겠다고?

 

바로 충전 손실에 대한 이야기다.

여기서부터는 좀 심각하게 고민해야 할 부분이 있다.

전기차 전문가들조차 절대 말하지 않는 비밀(?) 말이다.

 

완속(AC)은 충전 손실이 꽤 크다.

AC(교류)는 반드시 차량에서 온보드차저(AC/DC컨버터) 등을 거쳐서 

주 배터리에 충전이 되는데 이 과정에서 손실이 발생한다.

(DC는 직류이기 때문에 바로 배터리에 때려 붓는 것이고.)

 

또한 충전 케이블에서 손실되는 전기와,

배터리에 전기를 저장한 뒤에도 발생하는 전기 손실 등...

이런 것들이 상당량 있다.

 

 

 

테슬라 모델3를 유명 유튜버가 충전 손실 테스트를 해 봤는데

표를 보면 알겠지만 엄청나다.

 

 

모델3의 충전속도별 충전손실

출처 https://youtu.be/iLmIIe9N_aI

 

자료를 보면 상황에 따라 최저 5%,

최대는 17% 이상까지 찍는다.

DC는 그렇다고 하더라도, AC 손실을 보면 10%, 15% 이렇게 찍힌다...

 

또 다른 테스트 기관 자료를 보면

테슬라 모델3는 손실율이 24.9%에 달한다는 주장도 있다.

반면 이트론55는 14%로 사실상 고성능 차량 중에서는 제일 낮은 편임.

 

출처 = https://presse.adac.de/meldungen/adac-ev/technik/ladeverlust.html

 

 

 

또 다른 자료를 보면, 이런 것도 있다.

 

2021년 테슬라 모델 Y를 예로 들어 EPA에 제출된 49페이지의 인증 문서 속 테슬라 자체 데이터 에는 롱레인지 버전의 배터리에 77.702kWh를 추가하는 데 87.868kWh가 필요했음을 보여준다. 13% 초과다.

모델Y 퍼포먼스 버전의 경우 배터리에 81.052kWh를 추가하면 최종 92.213kWh로, 14%가 더 필요했다.

일반적인 120볼트(미국 기준) 벽 콘센트를 사용하여 집에서 충전하는 직원의 효율성은 기껏해야 85%였으며,

배터리를 따뜻하게 유지하기 위해 상당한 에너지를 소비해야 하는 매우 추운 날씨에는 60%까지 떨어졌다.

https://www.caranddriver.com/features/a36062942/evs-explained-charging-losses/

 

 

게다가 국내에서는 DC콤보 어댑터를 사용하게 되면,

효율이 더 크게 떨어지는 것은 자명.

 

예컨데 50kW를 집어 넣고 결제해도

실제는 37.5kW(위 표의 손실율 25% 최대치 가정)만 차에 저장된다는 거다.

 

손실 수준은 주변 온도(날씨), 프리컨디셔닝, 배터리 상태 등 

다양한 조건의 영향을 받는다.

 

암튼 

일반적으로는 전기차에선

변환해서 충전하는 AC보다

직접 충전하는 DC가 충전효율 면에서 유리할 수 있다.

 

단순히 충전 효율을 계산해 보면,

바로 배터리에 전기를 꽃아 넣는

DC가 유리할 수 있겠지.

 

다만 단정할 수도 없는 것이,

차량 BMS가 AC를 통한 충전 상황에서는

SoC 수치를 다소 과장할 수도 있는 상황인데다가,

(손실까지 계산해서 충전량을 표시한다는 뜻임)

배터리 충전 손실은 어쩌면 SoC의 계산법에 달려 있다는 거지.

 

DC에서 발생하는 각종 내부 저항, 발열

셀벨런싱 작업 등을 감안하면

어쩌면 DC가 손실이 더 클 수 있다는 거다.

하지만 이건 어디까지나 걍 기술적으로

다양한 가능성을 가정해 본 것들이고

일반인들은 AC든 DC든 충전할 때

실제 차량에 들어간 전기량보다

적게는 5%, 많게는 20~30%까지도

전기요금을 더 낼 수 있다는 점을 알면 좋겠다.

 


충전 손실 비교 관련 자료
https://presse.adac.de/meldungen/adac-ev/technik/ladeverlust.html

https://forums.moneysavingexpert.com/discussion/6267900/ev-charging-losses-and-vampire-drain

https://go-e.com/en/magazine/ev-charging-losses

 

세상의 모든 배터리는

충전할 때 손실이 있다.

정도의 차이만 있을 뿐.

 

세상에 100% 효율적인 기술은 없다.

전기차 배터리도 마찬가지다.

하지만 20~30%도 건지기 어려운 내연기관 효율성에 비해서야...

 

.

.

암튼,

제일 위에 언급된 본론으로 돌아와서,

완속충전과 급속충전은 분명히 기술적으로 다르긴 한데,

어차피 충전손실이 발생하는 정도의 차이만 있을 뿐,

최종적으로 충전된 양은 차량 SoC와 소프트웨어가 판단한

명문화된 숫자 그 자체만으로 판단해야지

꾹꾹 눌러 담은 전기란 개념은 없다.

Meritocrat @ it's electric

 

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