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외기온도에 따른 전기차 배터리 소모 특성 분석

전기차 주행거리 연장 위한 활용 기대
뉴스일자: 2024-04-01

건국대학교 공과대학 기계항공공학부 박수한 교수와 석박사통합과정 이광렬 학생이 에너지 분야 국제저명학술지 ‘Energy Conversion and Management (IF=10.4)’ 2024년 4월호에 전기자동차의 주행 특성에 관한 논문을 게재했다. 해당 학술지는 에너지(공학) 분야에서 JCR 상위 1.8%에 해당하는 저명한 국제학술지다.

해당 논문에서 연구팀은 외기온도에 따른 전기자동차의 배터리 소모 특성을 분석했다.

연구팀은 먼저 시험 차량의 OBD(On-Board Diagnostics, 온보드 진단기)를 통해 CAN 통신으로 차량 속도, 배터리 전류·전압, 모터 속도·토크 등 약 90여개의 데이터를 1초 단위로 수집했다.

이후 환경부 국립환경과학원의 지원을 받아 외기온도, 속도, 부하, 경사도 등을 정밀 제어할 수 있는 차대 동력계에서 외기온도의 영향을 확인했다. 더 나아가 실제 주행 환경으로 확장해 2022년 4월부터 2023년 2월까지 약 10개월간 동일 경로를 주행하며 유사한 환경에서 -15~30℃ 범위의 외기온도 데이터를 수집하고, 이를 기반으로 배터리 소모 특성을 분석했다.

이번 연구는 겨울철 낮은 외기온도에서 회생제동으로 회수되는 에너지가 감소되며, 배터리 소모량은 증가하는 등 전기자동차의 주행거리 감소 및 에너지 소비효율 저감 특성을 밝혔다. 특히 전기자동차는 약 20~30℃에서 최적의 에너지 소비효율을 나타내며, 24℃ 대비 -15℃에서 약 35.4 %의 더 많은 에너지를 소모하는 것으로 확인했다.

이러한 연구 결과는 실제 주행 시 전기자동차의 에너지 소모 특성을 측정 및 분석해 향후 전기자동차의 에너지 소비효율 향상과 주행거리 연장을 위한 부품 개발 등에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 논문의 제1저자는 이광렬 석박사통합과정 학생이며, 교신저자는 박수한 교수, 공동연구원은 국립환경과학원 임윤성 연구관, 경북대학교 송진근 교수다. 이광렬 학생은 최근 이슈인 전기동력차량(xEV)의 다양한 영향인자에 따른 1회 충전 주행거리와 에너지 소비효율 등의 주행 특성 분석과 차량 모델링을 통한 시뮬레이션 연구를 수행하고 있다.

※ 논문명 : Energy consumption evaluation of passenger electric vehicle based on ambient temperature under Real-World driving conditions

출처 : 건국대학교



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