전기차 배터리 충전 손실과 배터리 안전율?

 전기차 배터리가 얼마 남지 않아서 100%까지 배터리 충전을 시켰는데,
배터리의 총용량보다 더 많은 전기가 충전된 결과를 보고,
전기차 초보분들은 충전기가 이상하다고 의아해 할 수 있습니다.

예를 들어 내차는 77.4kWh의 배터리 용량이고,
남은 배터리 용량이 5%인 상태에서 100% 완충을 했는데
충전기의 결제정보에는 80kWh 가 찍혀 있다?? 

이런 현상은 충전손실을 이해한다면 납득되실겁니다.

전기차 충전

작가 storyset 출처 Freepik

충전 손실 이란?

충전소의 충전기에서 전기를 차량에 넣어주고, 차량이 이 전기를 받아들일때,
차량 내부 시스템에서 전기를 변환, 배터리에 충전하는 과정에서 손실이 발생합니다.
손실의 주요 원인은 열 발생입니다.
AC전기를 DC로 변환하는 과정(완속충전기(AC)→차량(DC))에서 자체 열이 발생하며,
또한 겨울철 기온이 낮을때는 배터리 히팅과 같은 추가적인 전기 사용이 발생하면서 손실이 발생합니다.

예를 들어 충전기는 1kWh 의 전기를 주었지만, 차량은 최종적으로 0.9kWh만 받아들이는 경우이죠.
이때는 10% 손실이 발생했다고 볼수 있습니다.

참고로 충전손실은 차량과 배터리타입에 따라 다르나 보통 5%~20% 수준입니다.
그리고, 완속충전 보다는 전압이 높고 AC→DC 변환과정이 없는 급속충전시에 충전손실이 더 적습니다.

 

(덤)

배터리 안전율이란?

제조사는 배터리의 과충전과 방전을 예방하기 위해서
배터리의 안전율(마진율)을 적용하여 배터리 실제 용량보다 더 적은 용량만 사용가능하도록 설계합니다.
제조사별 그리고 차량에 따라  설계기준은 다르지만, 보통 5~10% 수준으로 마진을 잡는다고 합니다.

예를 들어 77.4kWh 용량을 가지는 차량의 배터리 안전율(마진율)이 5% 라고 한다면,
실제 사용가능한 배터리 용량은 77.4 x 0.95 =  73.53kWh 가 되는 것이죠.