Finn Peacock – 공인 전기 기술자, 전 CSIRO, EV 소유자, SolarQuotes.com.au 설립자
전기 자동차를 구매하는 것을 고려하고 있든, 배송을 기다리고 있든, 전기 자동차를 운전하고 있든, 전기 자동차가 어떻게(그리고 어떻게) 충전되는지 아는 것은 전기 자동차를 소유하는 데 있어 중요한 부분입니다.
이 가이드에서는 전력(kW)과 에너지(kWh)에 대해 알아보겠습니다. 이 둘의 차이를 아는 것이 중요합니다! 사람들은 이 두 가지를 항상 혼동합니다. 심지어 더 잘 알아야 할 전기 기술자도 마찬가지입니다.
일반적인 가솔린 자동차는 1리터의 연료로 10km를 주행할 수 있습니다. 일반적인 전기 자동차는 1kWh의 전기로 약 6km를 주행할 수 있습니다.
휘발유 차량의 경우 100km를 주행하려면 10리터의 연료가 필요합니다. 연료 1리터당 1.40달러라는 매우 보수적인 비용을 적용하면 100km 주행에 10 x 1.40달러 = 14달러가 됩니다.
참고: 이 글을 쓰는 시점에서 휘발유 가격은 리터당 2달러가 넘습니다. 하지만 러시아 독재자가 연료 가격을 과장하지 않았더라도, 전기 자동차가 훨씬 저렴하다는 것을 보여주기 위해 1.40달러로 정하겠습니다.
전기 자동차의 경우 100km를 주행하려면 약 16kWh의 전기가 필요합니다. 전기 판매업체가 kWh당 21센트를 청구하는 경우 비용은 16 x $0.21 = $3.36입니다.
태양광 패널에서 충전하거나 시간대별 요금제(ToU)에 따라 비수요 시간에 충전하는 것을 고려하면 전기 자동차의 운전 비용이 더 저렴합니다. 이를 설명하기 위해 몇 가지 숫자를 살펴보겠습니다.
전기 요금이 21센트이고 태양광 발전 요금이 8센트인 경우, 태양광으로 자동차를 충전하는 순 비용은 8센트입니다. 이는 전력망에서 전기 자동차를 충전하는 것보다 kWh당 13센트 저렴합니다.
시간대별 요금제는 전력망에서 공급되는 시간대에 따라 다른 전기 요금을 부과합니다.
Aurora Energy Tasmania의 하루 중 다른 시간대의 전기 가격을 비교해 보세요.
오전 10시부터 오후 4시까지 오로라의 ToU 프로그램에서만 EV 충전기를 작동하도록 설정하면 100km 주행 거리는 16 x $0.15 = $2.40가 됩니다.
호주의 전기 계획의 미래는 시간대별 요금제, 즉 낮(대부분 태양열)과 밤(보통 풍력이 많고 수요가 적은)에 전기가 가장 저렴하다는 것입니다.
남호주에서는 "태양광 스펀지"를 제공하는 사용 시간대 요금제로 하루 킬로와트시당 7.5센트라는 푼돈만 내야 합니다.
일부 소매업체는 특정 시간에 전기차를 충전할 경우 kWh당 더 낮은 요금을 지불하거나, 무제한 충전 시 일일 정액 요금을 지불하는 특별 전기차 요금제를 제공하기도 합니다.
마지막으로 "수요 요금제"에 주의하세요. 이러한 전력 요금제는 총 전기 요금은 낮게 부과하지만 전기 소비량이 특정 임계값을 초과하면 큰 문제가 될 수 있습니다. 3상 22kW 충전기로 EV를 충전하면 표준 전기 요금의 10배를 지불해야 할 수 있습니다!
기본 EV 충전기는 매우 간단한 장치입니다. 이 장치의 역할은 간단히 말해 자동차에 충전이 가능한지 "묻는" 것이고, 충전이 가능하다면 멈추라는 지시가 있을 때까지 자동차에 안전하게 전력을 공급하는 것입니다.
EV 충전기는 자동차가 요구하는 것보다 더 빠르게 자동차에 전력을 공급할 수 없습니다(위험합니다). 하지만 약간의 지혜가 있다면 충전 속도를 늦추거나 다음과 같은 다른 조건에 따라 충전 속도를 조절할 수 있습니다.
가정용 EV 충전기도 AC입니다. 즉, 그다지 특별한 기능은 없습니다. 단지 차량에 들어가는 230V AC의 킬로와트만 조절합니다.
사실, 자동차를 충전하기 위해 구입할 수 있는 전자 장치는 기술적으로 충전기가 아닙니다. 왜냐하면 이 장치가 하는 일은 규제된 AC 전원을 공급하는 것뿐이기 때문입니다. 기술적으로, 실제 충전기는 자동차 안에 있으며, AC를 DC로 변환하고 다른 모든 충전 작업을 처리합니다.
이 온보드 EV 충전기는 AC-DC 변환에 엄격한 전력 제한이 있습니다. 테슬라 모델 3, 미니 쿠퍼 SE 등 많은 전기 자동차의 경우 11킬로와트가 제한입니다.
괴짜 고백: 기술적으로는 자동차에 연결하는 장치를 EVSE(전기 자동차 공급 장비)라고 불러야 합니다. 하지만 일반인들은 혼란스러워할 수 있으므로 은퇴한 엔지니어로부터 화난 이메일을 받을 위험을 무릅쓰고 이 장치를 "충전기"라고 부릅니다.
전용 고속 공공 EV 충전기는 DC 전력을 배터리에 직접 공급하는 충전기입니다. 자동차 충전기를 사용하지 않기 때문에 자동차 충전기의 제한을 받지 않습니다.
차량에 충분한 전력이 공급된다면 이 충전기는 최대 350kW의 DC로 충전할 수 있습니다. 배터리가 약 70%에 도달하면 충전 속도가 상당히 느려진다는 점에 유의하세요. 그래도 단 10분 만에 350km의 주행거리를 추가할 수 있습니다.
업계에서는 느린 충전, 중간 충전, 빠른 충전을 설명하는 용어를 채택했습니다. 다소 지루하게도 레벨 1, 레벨 2, 레벨 3 충전이라고 부릅니다.
1단계 충전기는 표준 전원 콘센트에 연결하는 케이블과 전원 어댑터일 뿐입니다. 표준 가정용 소켓에서 1.8~2.4kW로 충전합니다.
전문가 팁: 자동차 제조업체에서 차량용 모바일 커넥터를 제공하지 않는 경우, 하나 구입해서 트렁크에 보관하세요. 집에서는 전혀 사용하지 않더라도 하루 종일 돈을 낭비하지 않아도 됩니다.
1.8kW의 레벨 1 충전 속도가 무엇을 의미하는지 설명하자면, 자동차 배터리에 시간당 1.8kWh가 추가됩니다.
EV 배터리의 1kWh 전력은 약 6km의 주행거리에 해당합니다. 따라서 레벨 1 충전기는 시속 약 10km의 주행거리를 제공할 수 있습니다. 차량을 밤새(약 8시간) 충전하면 약 80km의 주행거리가 추가됩니다.
하지만 레벨 1은 더 빠른 속도로 충전할 수 있습니다. 제조업체에 따라 기기의 플러그가 교체 가능할 수 있습니다.
모든 휴대용 EV 충전기에는 가정의 다른 모든 가전제품과 마찬가지로 일반 10A 플러그가 제공되지만, 일부 충전기에는 교체 가능한 15A 플러그도 제공됩니다.이 플러그는 접지 단자가 더 넓고 15A에서 더 두꺼운 전선을 처리할 수 있는 특수 소켓이 필요합니다.캐러밴을 소유하고 있다면 아마 이에 대해 잘 알고 있을 것입니다.
일부 이동식 충전기에는 15A "테일"이 있습니다. 이는 호주에서 판매되는 Tesla 이동식 충전기에 포함된 10A 및 15A 테일 엔드입니다.
휴대용 충전기의 출력이 15A이고 집에서 충전하려면 주차장에 15A 콘센트가 필요합니다. 설치 비용은 약 500달러입니다.
괴짜 사실: 지역 전력망 전압이 높으면(230V가 적당하지만 보통 240V 이상) 더 많은 전력을 얻을 수 있습니다. 전력 = 전류 x 전압이기 때문입니다.
보너스로 알려주는 괴짜스러운 사실: 제조업체에 따라 모바일 충전기는 일반적으로 정격 전류의 80%로 제한됩니다. 따라서 10A 충전기는 8A로만 작동할 수 있고, 15A 장치는 12A로만 작동할 수 있습니다. 여기에 그리드 전압의 변동이 더해지면 모바일 커넥터에 대한 정확한 EV 충전 속도를 제공할 수 없습니다.
테슬라 너드 팩트: 2021년 11월 이후 수입된 테슬라 모바일 충전기는 사용하는 배터리 종류에 따라 최대 10A 또는 15A로 충전할 수 있습니다.
전문가 팁: 최근 테슬라를 소유하고 있고 차고에 3상 콘센트가 있을 만큼 운이 좋다면 모바일 커넥터를 사용하여 4.8~7kW(20~32A)로 충전할 수 있는 타사 콘센트를 구입할 수 있습니다.
âš¡ï¸ âš¡ï¸ 충전 속도: 약 40km/h(단상) 또는 최대 130km/h(3상)
2단계 충전에는 전용 벽면 충전기와 전원 스트립으로 연결되는 전용 배선이 필요합니다.
2단계 충전기의 하드웨어 비용은 900달러에서 2,500달러이고, 설치하는 데는 500달러에서 1,000달러 이상이 듭니다. 이 가격은 전원 스트립과 주전원이 추가 부하를 감당할 수 있다는 가정 하에 책정됩니다. 감당할 수 없다면 공급 장치를 업그레이드하는 데 수천 달러가 들 수 있습니다.
단상 7kW 레벨 2 충전기는 약 40km/h의 주행거리를 추가할 수 있습니다. 차량이 감당할 수 있다면, 3상 22kW EV 충전기는 약 130km/h의 주행거리를 추가할 수 있습니다.
괴짜의 사실: 3상 레벨 2 충전기는 최대 22kW를 출력할 수 있지만, 많은 차량은 AC 전력을 그렇게 빠르게 변환할 수 없습니다. 차량의 사양을 확인하여 최대 AC 충전 속도를 확인하세요.
이 충전기는 완전히 DC 방식이며 출력은 50kW~350kW입니다. 설치하는 데 10만 달러가 넘는 비용이 들고 막대한 전력 공급이 필요하므로 집에 설치할 가능성은 낮습니다.
테슬라의 슈퍼차저 네트워크는 레벨 3 충전기의 가장 유명한 예입니다. 가장 흔한 "V2" 슈퍼차저는 최대 출력이 120kW이고 15분 충전으로 180km를 주행할 수 있습니다.
테슬라의 슈퍼차저 스테이션 네트워크는 인기 있는 여행 경로에 위치하고, 신뢰성/가동 시간이 길며, 다른 레벨 3 충전기에 비해 용량이 크기 때문에 다른 EV 제조업체에 비해 경쟁 우위를 제공합니다.
그러나 전기 자동차가 보편화됨에 따라 전국적으로 다른 경쟁 네트워크가 등장하여 안정성이 향상될 것으로 예상됩니다.
테슬라 너드 팩트: 호주의 빨간색과 흰색 "V2" 테슬라 슈퍼차저는 DC 고속 충전으로, 일반적으로 40~100kW로 충전되는데, 이는 동시에 얼마나 많은 차량이 사용하는지에 따라 달라집니다. 호주에 있는 소수의 업그레이드된 'V3' 슈퍼차저는 최대 250kW까지 충전할 수 있습니다.
전문가 팁: 도로 여행 중에는 느린 AC 충전기에 주의하세요. 일부 도로변 충전기는 충전 속도가 느린 AC 유형으로 3~22kW만 충전할 수 있습니다. 이러한 충전기는 주차할 때 약간 충전할 수 있지만 이동 중에 편리하게 충전하기에는 충분히 빠르지 않습니다.
2020년 1월 1일부터 호주에서 판매되는 모든 전기 자동차에는 '타입 2'(또는 '메네케스'라고도 함)라는 AC 충전 소켓이 장착되어 있습니다.
게시 시간: 2022년 8월 2일
