하이브리드 전기 자동차 특성과 원리 알아봅니다

하이브리드카는 무엇일까요?

hybrid car는 자동차를 움직이는 동력원이 두 가지 이상인 자동차입니다.

 

두 개의 동력원(내연기관 + 축전지)을 이용하는 구동되는 차를 말하는 것입니다.

 

일반 자동차보다 제작비용이 많이 들지만 적은 연료로 오래 달릴 수 있고 환경을 오염시키는 배기가스도 적게 배출되어 환경자동차로 주목받고 있습니다.

 

하이브리드카의 동력원은 여러가지중 가솔린 엔진과 전기모터, 수소연소 엔진과 연료전지, 디젤엔진과 전기모터 등이 사용되며 가장 일반적인 형태는 가솔린 엔진과 전기모터가 결합된 것입니다.

 

이 경우 구동 방식은 가솔린엔진으로 발전기를 돌려 전기에너지를 만들고 이를 이용해 전기모터를 돌리는 것과, 시동을 걸거나 저속으로 운행할 때는 전기모터로, 고속으로 운행할 때는 가솔린 엔진 또는 두 동력을 함께 쓰는 것으로 크게 나뉩니다.

 

1997년 일본 도요타자동차제작사에서 프리우스라는 하이브리드카를 판매하기 시작한 뒤 지금은 혼다자동차사, 포드자동차사, 포르셰자동차사등 여러 자동차 회사에서 하이브리드카를 만들고 있습니다.

 

우리나라도 2009년 현대자동차의 아반떼LPI 와 기아자동차의 포르테 LPI가 출시되었습니다.

 

하이브리드 자동차의 특성

하이브리드 자동차라고 해서 연비가 무조건 좋은 것은 아닙니다.

 

하이브리드 자동차의 특성을 알고 운전해야 그만큼 효율도 좋아지는 것입니다. 

 

하이브리드는 전기차가 아닙니다. 똑같은 가솔린이나 디젤 엔진을 사용하되, 전기모터를 가동해 효율을 높이는 방식이므로, EV(Electric Vchicle) 즉, 전기모터를 그만큼 많이 가동해야 연비가 좋아지기 때문입니다.

 

EV모드를 증가시키는 방법으로는 배터리를 방전시키지 말아야합니다. 방전을 최소화하기 위해서는 에어컨 설정온도, 에어컨 통풍시트의 활용, 에너지 흐름도를 파악하여 운전하는 방법 등이 있습니다.

 

시동을 걸때 시동 발전용 모터가 스타터 기능을 수행하여 엔진을 가동합니다. 시동 후 워밍업이 완료되면 엔진은 자동으로 정지됩니다.

 

연료 소비가 많은 발진, 저속 주행할 때 엔진은 정지되고, 모터만 가동됩니다. 발진 및 저속 주행에서도 부하가 큰(스로틀 개도가 큰) 경우에는 엔진과 모터가 함께 가동됩니다.

 

일반 주행(정속)인 경우에는 주로 엔진으로 주행하며, 이 경우 엔진은 저속, 고부하 상태로 운전할수록 연료 소비가 높아집니다.

 

따라서 주행조건이 고부하가 아닌 경우에는 시동 발전용 모터의 발전량을 조정하여 연비가 가장 좋게 운전하면서 남는 여분의 엔진이 발생시킨 에너지는 시동 발전용 모터를 이용하여 전기에너지로 바꾸어 동력용 배터리로 저장시킵니다.

 

감속할 때에는 엔진은 연료공급이 중단됨과 동시에 회생제동 기능을 통해 소비하던 운동에너지의 일부를 전기에너지로 변환하여 동력용 배터리로 회수합니다.

 

자동차가 정지할 때는 엔진도 정지하여 아이들 스톱 상태가 됩니다. 그러나 배터리 충전이 필요할 때나 에어 컴프레셔의 작동이 필요할 때는 엔진이 정지하지 않습니다.

 

 

에너지 손실 저감

하이브리드 시스템은 기관의 공회전 상태를 자동적으로 정지시킵니다(idle stop)

이 기능을 통해 에너지 손실을 저감 합니다.

 

모터의 기관 보조

모터는 가속 운전을 하는 경우 기관을 보조합니다.

 

고효율 제어

하이브리드 시스템은 기관 효율이 낮은 운전 조건에서 모터를 사용하고 기관 효율이 높은 운전조건에서 발전을 실행함으로써 자동차의 전체 효율을 극대화시킵니다.

 

회생제동(regenerative braking)

회생제동 시스템은 감속 제동 할 때 자동차의 동적 에너지를 브레이크 패드와 디스크의 마찰열로 소산 시키지 않고 발전기를 이용하여 전기 에너지로 변환하는 것이다.

 

하이브리드 전기자동차 점검 시 주의사항

1. 절연 피복이 벗겨진 고전압 케이블은 절대 손대지 않습니다.

 

2. 차량에 화재가 발생하거나 의심이 되면 ABC 소화기로 진압합니다.

 

3. 차량의 50% 정도가 침수된 경우에는 차량 안전 스위치 등에 일절 접근하지 않습니다.

(부득이 손을 대야 하는 경우에는 물에서부터 안전한 곳으로 이 동시 킨 후 조치합니다)

 

4. 고전압 축전지 전해질이 누수된 경우에는 피부에 접촉되지 않도록 합니다.

LI-PB(리튬이온 플리머)는 젤(gel) 타입의 전해질로써 누수될 가능성은 없으나, 전해질이 피부에 접촉된 경우 즉시 비눗물로 깨끗하게 씻어야 합니다.

 

5. 차량이 파손되거나 오손되어 고전압을 차단하는 경우에는 다음의 순서에 의합니다.

(1. 차량을 정지시키고 변속레버를 p에 위치시킨 후 사이드 브레이크를 채웁니다.

(2. 시동키를 제거하고 보조 축전지의 (-) 단자를 탈거합니다.

(3. 절연장갑을 착용하고 안전 스위치를 OFF 합니다.

(4. 안전 스위치 접근이 곤란한 경우 ignition 릴레이 또는 축전지 퓨즈를 제거합니다.

 

 

하이브리드 자동차 3대 핵심 원리

1. 아이들 스톱(idle stop)

차량이 정지할 때 기관을 정지시킴으로써 불필요한 연료 소모를 방지합니다.

전기모터를 이용하여 부드럽고 신속하게 기관을 재시동할 수 있습니다.

일반 자동차의 경우 기관 시동을 신속하게 할 수 없으므로 아이들 스톱 기능을 채택할 수 없습니다.

 

2. 전기모터를 이용한 동력보조

가속 및 등판 모드의 경우 축전지에 저장된 전기에너지를 이용하여 모터를 구동시켜 차량의 구동력을 증대시킵니다.

모터가 동력을 보조한 만큼 기관이 에너지를 덜 소비함으로써 연비가 향상됩니다.

 

3. 회생제동

일반 자동차는 제동 할 때 차량의 에너지를 브레이크에서 마찰열로 소모합니다.

하이브리드 전기자동차는 제동할때 모터를 발전기를 작동시켜 제동에너지를 전기에너지로 변환하여 축전지에 저장합니다.

저장된 전기에너지는 나중에 전기모터를 구동하는 데 사용됩니다.

 

하이브리드 전기자동차에 대해 찾아보고 익혀보았습니다.

 

하이브리드 자동차 전기 자동차 ev 자동차라고 하면 해외에서도 가장 유명한 테슬라 전기자동차 벤츠 전기자동차 bmw전기자동차  혼다 하이브리드 볼보 하이브리드 도요타 하이브리드 등 수많은 종류가 있습니다.

 

친환경자동차로 불리는 전기자동차 국내 전기자동차도 열풍이 불고 있습니다.

 

쉐보레 볼트 소나타 하이브리드 코나 일렉트릭 기아 쏘울 부스터 ev 니로 포터 일렉트릭 K5 하이브리드 그랜저 하이브리드 SMART EV 코나 하이브리드 K7 하이브리드 아이오닉 일레트릭 니로 하이브리드 니로 플러그인 하이브리드 아이오닉 하이브리드 등 수십 가지의 종류가 있습니다.

 

환경을 생각하신다면 당연히 하이브리드 전기차를 구입해서 사용하는 것이 마땅하다 생각됩니다.

 

각 지자체에서 보조하는 보조금 혜택 받고 효율도 좋으며 환경에 미치는 영향도 적은 전기자동차.

 

국내에서 시판하는 현대 하이브리드 기아 하이브리드 삼성 하이브리드 하이브리드 자동차 가격 하이브리드 차량 조건 및 가격 판단하시고 원하는 차를 내게 맞는 조건으로 꼭 구입하길 바라겠습니다.

 

아는 것이 힘이 다를 생각하며 마무리합니다. -끝-