한겨울 전기차의 주행 거리 저하는 주로 낮은 온도로 인한 배터리 성능 감소에서 비롯됩니다. 낮은 기온으로 배터리 내부 저항이 증가하면서 충전과 방전 효율이 저하되기 때문입니다. 배터리 효율이 떨어지는 겨울철 전기차 관리 방법에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.
1. 겨울철 전기차 배터리 성능 저하 원인은?
전기차의 배터리는 환경 온도에 따라 성능에 영향을 받는데, 이는 배터리 구성요소 중 전해질의 특성과 관련이 있습니다. 전해질은 이차전지의 충전과 방전 과정에서 이온의 이동을 중재하는 역할을 수행하는 데, 기온이 낮아지면 액체로 이루어진 전해질이 굳어져 내부 저항이 증가합니다. 이로써 배터리의 충전과 방전 효율이 저하되어 주행거리가 감소하게 됩니다.
세계적으로 전기차 보급률이 높은 노르웨이에서는 노르웨이 자동차 연맹(NAF)이 겨울철 전기차의 성능을 시험한 결과, 영하 5~10도의 도로에서 29대의 전기차를 대상으로 평균 24%의 주행거리 감소가 나타났습니다. 이러한 실험은 2020년부터 4년째 진행되었으며, 모든 전기차에서 주행거리의 감소가 확인되었습니다. 전기차 전문업체 리커런트가 작년에 18대의 순수 전기차를 대상으로 한 조사에서도 저온 주행 거리는 상온 대비 30% 감소했습니다. 이는 다양한 전기차 모델에서 겨울철의 낮아진 기온의 영향으로 인해 주행 성능이 저하된다는 결론을 내렸습니다.
2. 겨울철 전기차 효율적인 관리 방법
1) 주차 관리
겨울철에는 배터리 소모를 최소화하기 위해 실내 또는 지하 주차장을 선택하는 것이 중요합니다. 과도한 배터리 과냉각을 방지하고 내부 온도를 유지하여 히터 사용량을 최소화하여 불필요한 배터리 소모를 줄일 수 있습니다.
2) 충전 관리
급속 충전은 배터리에 부담을 주고 수명을 단축시킬 수 있습니다. 월 1회 이상 배터리가 20% 이하일 때, 100%까지 완속 충전을 통해 배터리 팩의 셀들의 밸런스를 맞춰주어 배터리 효율을 오랫동안 유지할 수 있게 합니다.
3) 난방 시스템 관리
● 히트 펌프 활용
전기차는 내연기관차와는 다르게 히터를 작동할 때 폐열이 충분히 발생하지 않아 배터리 전력을 활용하여 실내 난방을 진행합니다. 이때, 히트펌프 시스템을 적극적으로 활용함으로써 배터리를 더욱 효율적으로 관리할 수 있습니다.
전기차의 히트펌프는 실내 난방에 필요한 열을 외부에서 효율적으로 흡수하여 사용합니다. 이는 내부 온도를 조절하는 데 전력 소모량을 최소화하는 효과를 가지며, 배터리 용량을 전부 난방에 사용하는 것보다 효율적입니다.
● 폐열 활용
전기차의 내 모터 등 부품에서 발생하는 폐열을 히트펌프 시스템을 통해 실내 난방에 활용함으로써 에너지의 재활용이 가능합니다. 이는 추가적인 전력 소모를 줄이면서 충분한 난방 효과를 얻을 수 있습니다.
● 전력 소모량 감소
히트펌프 및 폐열 활용은 일반적인 히터보다 전력 소모량이 현저히 감소시킵니다. 이는 전기차의 주행거리에 직접적인 영향을 미치며, 난방을 위해 사용되는 배터리 전력을 최적화하여 주행 가능한 거리를 증가시킵니다.
● 추가적인 난방 시스템 활용
배터리 히팅 시스템, 열선 시트, 열선 핸들 등의 부가적인 난방 시스템을 적극 활용함으로써 실내를 편안하게 유지할 수 있습니다. 이는 히트펌프만큼 전력 소모를 줄일 수는 없지만, 효과적인 난방 관리를 통해 최대한의 주행거리를 유지할 수 있습니다.
3. 마무리 글
겨울철 전기차 배터리 관리 방법을 준수함으로써, 전기차 운전자들은 추운 날씨에서도 최적의 주행 성능을 유지할 수 있을 것입니다. 배터리의 안전한 운영과 효율적인 충전과 방전을 위해 주기적인 점검과 적절한 조치가 필요하며, 이를 통해 안전하고 효율적인 전기차 운전이 가능해집니다.
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