전기차 2편 - 전기차 충전시간, 방전 되면? 배터리 관리법?

완속충전을 해야할까?

전기차의 급속충전은 20~30분에 충전이 끝나지만 완속충전은 8~12시간 가량 걸립니다. 시간 효율에서는 급속충전이 월등하게 좋습니다. 바쁜 현대인의 일상을 생각하면 급속충전이 선호될 것입니다. 내연기관 차량은 주유소도 많고 주유시간도 5분 내외면 충분합니다. 하지만 전기차는 충전소가 많지 않고 충전시간도 가장 빠른 것이 20분이니 상대적으로 충전의 불편함은 있습니다. 그런데 완속충전을 하게 될 경우 거의 반나절을 충전시야 하기 때문에 충전 부담이 있는 것은 사실 입니다. 그렇다면 전기차는 완속 충전이 필요할까요?

결론적으로 말하면 모든 전기차는 완속충전이 무조건 필요합니다. 전기차를 충전할 때 급속충전으로는 완충이 되지 않습니다. 대략 80~90%까지 충전 될 것입니다. 그 이유는 배터리 셀의 손상을 막기 위함입니다.

셀 밸런싱?

전기차의 배터리는 수백개의 셀로 구성되어 있습니다. 주행할 때 모든 셀에서 에너지를 균등하게 사용하지 않고 일부 셀에서 전기를 사용하게 되어 있습니다. 그렇기 때문에 셀 간의 전압 차가 발생합니다. 그런데 이것을 그냥 두거나 오랜 시간 충전을 하지 않으면 자주 사용하는 셀의 성능이 떨어집니다. 이런 식으로 셀의 전압이 들쑥 날쑥하게 되면 배터리 성능 저하를 일으키게 됩니다. 다른 셀에 전압이 많이 남아 있어도 셀 하나가 완전히 방전되면 팩 전체가 나가게 됩니다. 그래서 모든 셀을 고르게 충전해두어야 배터리를 오래 사용할 수 있습니다.

셀을 고르게 충전하는 것을 '셀 밸런싱'이라고 합니다. 샐 밸런싱 방법은 굉장히 간단합니다. 완속충전으로 100%까지 충전하면 됩니다. 여기서 주목 할 것은 '완속충전'입니다. 앞서 설명했던 급속 충전에서 80~90%만 충전하는 것은 이 셀 밸런스 문제 때문입니다. 완속으로 천천히 충전하면 전류가 서서히 퍼지게 되어 셀 마다 전압이 고르게 들어갑니다. 그러나 급속충전은 셀 전체를 고르게 하는 충전이 아니므로 셀 간의 전압차이가 상대적으로 크게 발생합니다. 이렇게 되면 배터리 전체적인 전압 밸런스가 고르지 않아 배터리 성능에 영향을 주게 됩니다.

바람직한 완속충전 주기는?

테슬라, 현대차 등 제조사마다 공통적으로 1개월에 한 번 이상 완속충전을 권합니다. 한 달에 한 두번 셀 전체를 고르게 충전하는 것으로도 배터리 수명을 오래 유지할 수 있습니다. 한가지 더 완속충전을 할 때는 심야전기(23:00-09:00)를 이용하면 더욱 저렴하게 할 수 있습니다. (다만 이 경우에는 충전기 쟁탈전이 벌어질 수 있어 쉽지 않을 것입니다 ㅡㅡ;) 미국처럼 땅이 넓고 개인 차고가 있는 환경에서는 완속충전에 큰 불편은 없겠으나 충전시설이 열악한 아파트나 주택에서는 까다롭습니다.

그렇다면 항상 완속충전으로 하면 좋을 것 같으나 이것도 배터리 효율에는 좋지 않습니다. 80%이상 넘어가기 되면 열화 현상 때문에 충전속도가 느려지고 성능에도 영향을 줍니다.

전기차가 방전될 때 배터리 수명은?

전기차를 방전시키는 일이 자주 있는 일은 아니겠으나 만약 피치못할 사정으로 방전이 될 수 있습니다. 배터리는 사용을 하지 않아도 전압은 조금씩 소모됩니다. 해외출장이나 여행, 입원등 1개월 이상 차량운행이 불가능한 상황이 되면 미리 완충해 두는 것이 좋습니다. 일반 차량배터리와 다르게 전기차 배터리는 완충해두면 제법 오랫동안 방전이 되지 않고 운행할 수 있습니다. 만약 주행가능거리가 10km 미만이면 1주일 이내 충전을 해야 방전을 막을 수 있습니다. 이것은 전기차만의 장점이기도 합니다. 일반차량은 배터리를 재충전하려면 반드시 시동을 걸고 주행을 해야 하지만 전기차는 완충 해두면 오랜시간 재충전을 안 해도 방전되지 않습니다.

배터리가 방전되면 수명에 영향을 미치게 됩니다. 배터리를 이루는 셀의 수명이 그만큼 감소하기 때문입니다. 이것도 균등하게 성능저하가 일어나는 것이 아니며 불규칙하게 수명이 떨어지므로 배터리 전체의 안정성을 크게 저하시키는 원인이 됩니다.

전기차가 궁금하다면?

전기차 1편 - 전기차 배터리의 누전 위험은?

높은 전압을 가진 전기차 전기 자동차는 전기를 주 에너지원으로 하는데, 무거운 차체를 100km 이상 가속 시켜야 하는 힘이 필요합니다. 전기차의 배터리는 대략 200~300V 의 고전